電力變壓器及經(jīng)濟運行-課件

電力變壓器及經(jīng)濟運行1PPT課件變壓器用途：

主要用于輸配電系統(tǒng)，而且還廣泛應(yīng)用于電氣控制領(lǐng)域、電子領(lǐng)域，測試領(lǐng)域以及焊接技術(shù)領(lǐng)域等。

2PPT課件電力變壓器主要用于輸配電系統(tǒng)電能升壓輸電降壓用戶3PPT課件電力變壓器

是一種靜止電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，把輸入的交流電壓升高或降低為同頻率的交流輸出電壓，滿足高壓輸電，低壓供電。4PPT課件一、電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)二、變壓器的基本工作原理三、電力變壓器的分類及型號四、電力變壓器的經(jīng)濟運行五、變壓器的選擇與電費結(jié)算方式5PPT課件一、電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)鐵心繞組其他部件變壓器的基本結(jié)構(gòu)6PPT課件1.鐵心鐵心由心柱和鐵軛（磁軛）兩部分組成。心柱用來套裝繞組，鐵軛將心柱連接起來，使之形成閉合磁路。為減少鐵心損耗，鐵心用厚0.30-0.35mm的硅鋼片疊成，片上涂以絕緣漆，以避免片間短路。7PPT課件構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的機械骨架

鐵心柱

磁軛國產(chǎn)硅鋼片有熱軋硅鋼片、冷軋無取向硅鋼片、冷軋晶粒取向硅鋼片鐵心8PPT課件2.繞組定義變壓器的電路部分，用紙包或紗包的絕緣扁線或圓線（銅或鋁）繞成。一次繞組:輸入電能的繞組。

二次繞組:輸出電能的繞組。高壓繞組的匝數(shù)多,導(dǎo)線細；低壓繞組的匝數(shù)少，導(dǎo)線粗。9PPT課件3.其他部件

器身油箱變壓器油典型的油浸電力變壓器散熱器絕緣套管分接開關(guān)繼電保護裝置等部件10PPT課件

三相變壓器外形11PPT課件二、變壓器的基本工作原理互相絕緣且匝數(shù)不同只有磁的耦合而沒有電的聯(lián)系12PPT課件變壓器的負載運行

13PPT課件三相變壓器組及其磁路XYZABC

14PPT課件

（一）、變壓器的空載運行二次繞組開路15PPT課件變壓器的空載運行

16PPT課件（二）、變壓器的負載運行變壓器負載運行（β）二次繞組中有電流一次繞組中電流變?yōu)閕1

17PPT課件變壓器的負載運行

18PPT課件（三）變壓器的空載試驗空載試驗線路圖計算時，采用電壓為額定點的參數(shù)，因為空載電流很小，此時的銅損耗很小，故可近似認為額定電壓點測得的空載損耗即為變壓器額定運行時的空載損耗(ΔP0)即鐵損。

19PPT課件（四）變壓器的短路試驗計算時，采用電流為額定點的參數(shù)，因為此時短路電壓很低，鐵損耗很小，故可近似認為額定電流點測得的短路損耗(ΔPK)即為變壓器額定運行時的銅損耗。

短路試驗線路圖20PPT課件三、電力變壓器的分類及型號

（一）、變壓器的分類（1）按功能分：有升壓變壓器和降壓變壓器。（2）按相數(shù)分：有單相和三相兩類。（3）按繞組導(dǎo)體的材質(zhì)分：有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器。21PPT課件（4）按繞組型式分：有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦式變壓器。（5）按容量系列分：有R8和R10系列。

R8系列即容量按R8=1.33的倍數(shù)遞增，常用的有100、135、180、240、320、420、320、420、560、750、1000kV·A等。22PPT課件

目前我國大多采用IEC推薦的R10系列來確定變壓器的容量，即容量按R10=1.26的倍數(shù)遞增，常用的有30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150kV·A等，其中，容量在500kV·A以下為小型，630～6300kVA的為中型，8000kVA以上的為大型。這種容量系列的等級較密，便于合理選用。23PPT課件（6）按冷卻方式和繞組絕緣分：有油浸式、干式和充氣式（SF6）等。其中油浸式變壓器又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強迫油循環(huán)冷卻方式等，而干式變壓器又有澆注式、開啟式、封閉式等。

24PPT課件1、型號（二）型號及主要技術(shù)數(shù)據(jù)25PPT課件型號26PPT課件（1）額定電壓U1N和U2N

U1N：加在一次繞組上的正常工作電壓值。U2N：變壓器空載時，高壓側(cè)加上額定電壓后，二次繞組兩端的電壓值。額定電壓在三相變壓器中是指線電壓。2、主要技術(shù)數(shù)據(jù)27PPT課件（2）額定電流I1N和I2N

根據(jù)變壓器容許發(fā)熱的條件而規(guī)定的滿載電流值。在三相變壓器中額定電流是指線電流。（3）額定容量SN

變壓器在額定工作狀態(tài)下，二次繞組的視在功率，其單位為kVA。是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，室外安裝，在規(guī)定的使用年限內(nèi)（20年）連續(xù)輸出的視在功率。28PPT課件（4）聯(lián)結(jié)組標(biāo)號三相變壓器一、二次繞組的連接方式

Y（高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）、y（低壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）；D（高壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）、d（低壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）；N（高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)時的中性線）；n（低壓繞組作星形聯(lián)結(jié)時的中性線）。29PPT課件ABCXYZABCXYZ

三相繞組的聯(lián)結(jié)法

a)星形聯(lián)結(jié)b)三角形聯(lián)結(jié)

30PPT課件

ABCXYZ

xyzabcY,y0聯(lián)結(jié)圖

31PPT課件XYZ

xyzbcABCaY,d11聯(lián)結(jié)圖

32PPT課件（5）阻抗電壓(UK)又稱為短路電壓。它標(biāo)志在額定電流時變壓器阻抗壓降的大小。通常用它與額定電壓U1N的百分比來表示(UK%)

。（6）空載電流（IO）是變壓器在空載運行時的電流。通常用它與額定電流的百分比來表示（IO%）。33PPT課件（7）空載損耗（8）短路損耗是變壓器在短路試驗時測量出的損耗(△Pk)是變壓器在空載試驗時測量出的損耗（△P0）34PPT課件四、電力變壓器的經(jīng)濟運行

電力變壓器經(jīng)濟運行是指電力變壓器運行時降低有功功率損耗，提高效率，獲得最佳經(jīng)濟效益的運行方式。

35PPT課件（一）變壓器的損耗

變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗兩部分。變壓器無功功率的損耗，使得系統(tǒng)中的電流增大，從而使電力系統(tǒng)有功損耗增加，這可等效視為變壓器有功損耗的增加，其做法是，通過引入一個換算系數(shù)即無功經(jīng)濟當(dāng)量Kq，將無功損耗折算為等效有功損耗。

Kq=0.02~0.1536PPT課件

因此變壓器的有功損耗加上變壓器的無功損耗所換算的等效有功損耗，就稱為變壓器綜合有功損耗。37PPT課件

變壓器在負荷為S時的綜合有功損耗為

即

38PPT課件式中ΔPT為變壓器的有功損耗（kW）；

ΔQT為變壓器的無功損耗（kvar）；

ΔP0為變壓器的空載有功損耗（kW）;

ΔPK為變壓器的短路有功損耗（kW）;

ΔQ0為變壓器空載時的無功損耗（kvar）；

ΔQN為變壓器額定負荷時的無功損耗（kvar）；

SN為變壓器的額定容量（kVA）。

變壓器的空載無功損耗ΔQ0可用下式近似計算

式中I0%為變壓器空載電流占額定電流的百分值。39PPT課件變壓器額定負荷時的無功損耗△QN可由下式近似計算

式中UK%為變壓器的短路電壓（即阻抗電壓Uk）占額定電壓的百分值。

要使變壓器運行在經(jīng)濟負荷(Sec.T)下，就應(yīng)滿足變壓器單位容量的綜合有功損耗△P/S為最小值的條件。令d(△P/S)/dS=0，可得變壓器的經(jīng)濟負荷為

40PPT課件

變壓器經(jīng)濟負荷與變壓器額定容量之比，

稱為變壓器的經(jīng)濟負荷系數(shù)或經(jīng)濟負荷率，

用Kec.T或用β表示。

一般電力變壓器的經(jīng)濟負荷率為50%左右。

41PPT課件例1、試計算S9-630/10型變壓器的經(jīng)濟負荷和經(jīng)濟負荷率。

解查附錄表得S9-630/10型變壓器的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)：△P0=1.2kW，△PK=6.2kW，I0%=0.9，UK%=4.5。

計算得△Q0≈630×0.009kvar=5.67kvar

計算得△QN≈630×0.045kvar=28.35kvar

取Kq=0.1，得此型號變壓器的經(jīng)濟負荷率為

因此變壓器的經(jīng)濟負荷為

Sec.T=Kec.TSN=0.44×630kVA=277.2kVA42PPT課件二、變壓器的效率43PPT課件效率特性效率η也隨負載率的變化而變化的關(guān)系負載系數(shù)通常最高效率位于β=0.5∽0.6之間最佳負荷率為

50%∽60%44PPT課件五、變壓器的選擇與電費結(jié)算方式（一）變壓器型號的選擇原則1、在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全的場所，應(yīng)選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器；2、供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（S9、SL9、S10、S11、等）；45PPT課件3、對于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對消防要求較高場所，宜采用干式電力變壓器（SC、SCZ、SCL、SG3、SG10、SC6等）；

4、對電網(wǎng)電壓波動較大，為改善電能質(zhì)量采用有載調(diào)壓電力變壓器(SLZ7、SZ7、SGZ3等)。46PPT課件（二）、變壓器臺數(shù)和容量的確定安裝在6~10KV/0.4KV的變壓器常叫做配電變壓器（簡稱配變）。1．變壓器臺數(shù)和容量的確定

（1）變壓器臺數(shù)的確定：1～2臺①滿足負荷對供電可靠性的要求；一、二級負荷比較大時,選擇2臺主變壓器。②三級負荷一般選擇一臺主變壓器。47PPT課件（2）容量：單臺變壓器