電力變壓器參數(shù)參數(shù)計(jì)算

1、電力變壓器參數(shù)計(jì)算電力變壓器參數(shù)計(jì)算主要內(nèi)容主要內(nèi)容變壓器及等值電路變壓器及等值電路 變壓器正序及負(fù)序參數(shù)計(jì)算變壓器正序及負(fù)序參數(shù)計(jì)算 變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行 電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制變壓器正（負(fù)）序參數(shù)計(jì)算1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算（1）電阻計(jì)算（2）電抗計(jì)算（3）電導(dǎo)計(jì)算（4）電納計(jì)算2三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算3自耦變壓器參數(shù)和等值電路 短路試驗(yàn)空載試驗(yàn)四個(gè)銘牌參數(shù)四個(gè)銘牌參數(shù)短路損耗：Pk短路電壓百分比：Uk%空載損耗：P0空載電流百分比：I0%雙繞組變壓器的型等值電路1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算電阻計(jì)算：在變壓器短路試驗(yàn)中所測(cè)得的短路損耗PK近似等于額定電流流過變壓器時(shí)繞組中的總銅耗，即cuk

2、PP 由銅耗與電阻之間的關(guān)系 得：222233( )3NNcuNTTTNNSSPI RRRwUU2222NNTcukNNUURPPSS1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算PK用KW，SN用MVA，UN用千伏，則上式可寫成： 221000kNTNPURS標(biāo)么值表示 NkTSPR1000PK用KW，SN用KVA，UN用千伏，則上式可寫成：32210NNkTSUPR1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算電抗計(jì)算在短路試驗(yàn)中，短路電壓等于變壓器阻抗在額定電流下產(chǎn)生的壓降，即10%2NNkTSUUX10033%NTNNTNkUXIUZIU 2%1001003kNkNTNNUUUUXSISN用KVA，UN用千伏時(shí)1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算

3、電導(dǎo)計(jì)算變壓器空載試驗(yàn)所得變壓器空載損耗P0近似等于鐵耗，因此，電導(dǎo)可由空載損耗求得320210NNfeTUPUPGUN為變壓器的額定電壓(kV)， P0 為KW1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算電納計(jì)算變壓器的電納代表變壓器的勵(lì)磁功率。由于變壓器的空載電流包含有功分量和無功分量，與勵(lì)磁功率對(duì)應(yīng)的是無功分量。由于有功分量很小，無功分量和空載電流在數(shù)值上幾乎相等。IBI0，而TNbBUI3所以002%3%( )100100NNTNNIIISBsUU100%00NIII雙繞組變壓器的簡(jiǎn)化等值電路100%00NSIQ 1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算例2 121/10.5千伏、容量31500千伏安三相雙繞組變壓器，短路損

4、耗為200千瓦，空載損耗47千瓦，短路電壓百分?jǐn)?shù)10.5，空載電流百分?jǐn)?shù)2.7，試計(jì)算變壓器等值阻抗與導(dǎo)納。解：計(jì)算變壓器阻抗1）串聯(lián)電阻（歸算到121千伏電壓側(cè)）95. 25 .31121100020010002222NNkTSUPR標(biāo)么值 31035. 65 .3110002001000NkTSPR1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算低壓RT（低） 222102222. 25 .315 .101000200低TR標(biāo)么值 2232102222. 25 .315 .101035. 6NNTTSURR低1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算2）串聯(lián)電抗105. 01005 .10100%kTUX3675. 05 .315 .

5、10105. 05 .485 .31121105. 02222NNTTNNTTSUXXSUXX低高1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算3）勵(lì)磁回路（并聯(lián)）導(dǎo)納電導(dǎo)標(biāo)么值計(jì)算 301049. 15 .311000471000NTSPG電導(dǎo)有名值 SUSGGSUSGGNNTTNNTT5232523210426. 05 .105 .311049. 11032. 01215 .311049. 1低高SUSBBNNTT3210771. 0低1雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算027. 01007 . 2100%0IBT SUSBBNNTT4221058. 01215 .31027. 0高電納有名值 低壓側(cè)的BT（低） 027. 0

6、1007 . 2100%0IBT2三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算 三繞組變壓器等值電路三繞組變壓器短路試驗(yàn)是在兩個(gè)繞組間進(jìn)行，另一繞組為開路，按雙繞組變壓器來做。另外，額定容量不同，將受到較小容量繞組的額定電流的限制1UTGTjBRjX22RjX33RjX高、中、低壓三個(gè)繞組的短路損耗：高、中、低壓三個(gè)繞組的短路損耗： Pk1、Pk2、Pk3高、中、低壓三個(gè)繞組的短路電壓百分高、中、低壓三個(gè)繞組的短路電壓百分比：比：Uk1%、 Uk2%、 Uk3%空載損耗：空載損耗： P0空載電流百分比：空載電流百分比：I0%2三繞組變壓器電阻計(jì)算各繞組額定容量相同的131332322121kkkkkkkkkPPPPP

7、PPPP213231331322123213211212121kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP銘牌標(biāo)注量22111000NNkTSUPR22221000NNkTSUPR22331000NNkTSUPR2三繞組變壓器電阻R計(jì)算額定容量不同的，必須對(duì)工廠提供的短路試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行折算，例如對(duì)于一臺(tái)100/50/100類型變壓器 進(jìn)行折算kNNkkkNNkkPIIPPPIIPP42/42/2)32(322)21(21已知量2三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算2三繞組變壓器電感參數(shù)計(jì)算對(duì)于短路電壓百分?jǐn)?shù)，按國(guó)標(biāo)規(guī)定制造廠提供的短路電壓是已經(jīng)歸算到變壓器額定電流時(shí)的數(shù)值。因此，三繞組變壓器對(duì)于短路電壓不

8、需要再進(jìn)行歸算了。（不存在容量換算問題）2三繞組變壓器電感參數(shù)計(jì)算%313132322121kkkkkkkkkUUUUUUUUU%21%21%21%213231331322123231211kkkkkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU2三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算10%211NNkTSUUX10%222NNkTSUUX100%100%100%332211kkkUxUxUx10%233NNkTSUUXSN取KVA,電壓取KV例 某降壓變電站裝有一臺(tái)SFSL1-31500/110型三繞組變壓器，各容量比為100/100/100,電壓比為110/38.5/10.5kv,其他參數(shù)如下：是計(jì)算歸算到高壓側(cè)的

9、參數(shù)：KWPIKWPK212, 8 . 0%,4 .38120018%,6 .181,229122331KKKUKWPKWP18%,18%2331KKUU解：導(dǎo)納之路參數(shù)SUPGNT6323201017. 3101104 .3810SUSIBNNT5323201008. 2101101004 .31500388 . 010100%各繞組的短路損耗KWPPPPKKKK7 .129)6 .181229212(5 . 0)(212331121KWPPPPKKKK3 .82)2296 .181212(5 . 0)(211323122KWPPPPKKKK3 .99)2126 .181229(5 . 0)

10、(211231323則各繞組的電阻58. 1315001107 .129102232211NNKTSUPR004. 1315001105 .82102232222NNKTSUPR21. 1315001103 .99102232233NNKTSUPR2,電抗計(jì)算各繞組阻抗電壓百分?jǐn)?shù)11)5 . 65 .1018(21%)%(212313121KKKKUUUU7)5 .105 . 618(21%)%(211323122KKKKUUUU5 . 0)185 . 65 .10(21%)%(211223133KKKKUUUU則各繞組電抗為25.4210315001101110%221NNKTSUUX89.

11、261031500110710%2222NNKTSUUX92. 110315001105 . 010%2233NNKTSUUX由本例看出此變壓器低壓繞組位于中間，由于內(nèi)外側(cè)繞組對(duì)其互感很強(qiáng)，超出本身的自感，使其出現(xiàn)負(fù)值，但并不表示該繞組具有容抗2三繞組變壓器繞組排列升壓結(jié)構(gòu)變壓器：中低高降壓結(jié)構(gòu)變壓器：低中高低壓繞組低壓繞組中壓繞組中壓繞組高壓繞組高壓繞組鐵芯低壓繞組低壓繞組中壓繞組中壓繞組高壓繞組高壓繞組鐵芯3自耦變壓器參數(shù)和等值電路自耦變壓器參數(shù)和等值電路自耦變壓器的等值電路及參數(shù)求取與普通變壓器相同。計(jì)算等值電阻時(shí)要對(duì)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行折算。1 31 332 32 33%NkkNkkSUU

12、SSUUS變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比的等值電路變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比的等值電路我國(guó)變壓器抽頭一般放在高壓側(cè)，為了不使Zt在抽頭改變時(shí)，重新歸算它的值，通常將Zt置于理想變壓器1側(cè)。對(duì)應(yīng)于雙繞組變壓器低壓側(cè)，而K*側(cè)對(duì)應(yīng)于雙繞組變壓器高壓側(cè)。對(duì)于三繞組變壓器，通常在高、中壓側(cè)裝有抽頭 。變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行1變壓器并聯(lián)運(yùn)行兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器并聯(lián)運(yùn)行，首先是滿足并聯(lián)運(yùn)行的條件，即1）所有并聯(lián)變壓器短路電壓相量相等；2）所有并聯(lián)變壓器高、低壓側(cè)額定線電壓應(yīng)分別相等； 3）所有并聯(lián)變壓器聯(lián)結(jié)組別號(hào)相同。變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行（1）短路電壓UK不相等 1U1JI2GI3LITJZTGZTLZ2UHZI 三臺(tái)變壓器并聯(lián)等

13、值電路 變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行短路電壓不同的變壓器相并聯(lián)，由于最小容量的UK值較小，所以在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷分配不均，最小UK的變壓器首先達(dá)到其額定容量，而其它的變壓器還尚未達(dá)到其額定容量，為了限制首先達(dá)到額定容量的變壓器不過載，則其它變壓器未能充分利用，使有些變壓器容量利用不高，降低了經(jīng)濟(jì)性。變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行（2）變比不等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行當(dāng)具有不同變比的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，這在它們的繞組回路中引起不平衡（或稱均衡）電流，其作用使變壓器端電壓一致，當(dāng)有負(fù)荷時(shí)，各變壓器所分擔(dān)的負(fù)荷電流基本上按短路阻抗大小分配。 變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行負(fù)荷1U1U1JI1LI2JI2LI2LI2LU2JU2KUKIK

14、IJLII變比不同時(shí)變壓器并列運(yùn)行情況 變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行在二次側(cè)產(chǎn)生不同的電壓，兩者之差為22kJLUUU兩變壓器二次側(cè)回路流過均衡電流 hkTJTLUIZZ各臺(tái)變壓器二次側(cè)電流為hLLhJJIIIIII22變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行（3）不同組別變壓器并聯(lián)運(yùn)行 0302JU2LU2U將不同聯(lián)結(jié)組別的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，二次回路將因變壓器副邊電壓不同相而產(chǎn)生一個(gè)電壓差 ,因?yàn)檫@種相位差總是300的倍數(shù)，將達(dá)到很大的數(shù)值，故不同組別聯(lián)結(jié)的變壓器不允許并聯(lián)運(yùn)行。變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行不同組別變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件（1）所有組別為奇數(shù) （2） 所有組別為相差1200或2400的偶數(shù)號(hào)。組別號(hào)奇數(shù)與偶數(shù)的變壓

15、器，不能互相并聯(lián)電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制 有名值：用實(shí)際有名單位便是物理量的方法標(biāo)么值：采用其實(shí)際值（有名單位值）與某一選定的值的比值 表示基準(zhǔn)值實(shí)際值標(biāo)么值 在電氣量中可先選定兩個(gè)基準(zhǔn)值，通常先選定基準(zhǔn)功率SB和基準(zhǔn)電壓UB，在SB和UB選定后，基準(zhǔn)電流IB和基準(zhǔn)阻抗ZB也就隨之而定。 電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制選定SB和UB，可得其他各量的基準(zhǔn)值表達(dá)式BBBBBBSUZUSI232BBUSZZ21BBBBUSZY*3BBBU IIIIS電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制單相電路PPPVZISV I基準(zhǔn)值PBBBPBPBBVZ ISV I則標(biāo)么值與有名值各量間的關(guān)系*PPPVZ

16、ISV I實(shí)際值電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制在對(duì)稱的三相系統(tǒng)中， 習(xí)慣上多采用線電壓UL，線電流（即相電流）I，三相功率S3和一相等值阻抗Z，關(guān)系如下：基準(zhǔn)值在標(biāo)么值中：PLUU3133SSBBSS133PBLBUU3PLPLUIZUSIUIUS13標(biāo)幺值的特點(diǎn)：1 線電壓標(biāo)幺值與相電壓標(biāo)幺值相等2 三相功率標(biāo)幺值與單相功率標(biāo)幺值相等電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制統(tǒng)一基準(zhǔn)值的選定和標(biāo)么值換算 電力系統(tǒng)中各元件阻抗的基準(zhǔn)值互不相同，必須把不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值換算成統(tǒng)一基準(zhǔn)值的標(biāo)么值。發(fā)電機(jī)標(biāo)么電抗的換算2*NNNUSXX 22*2*BNNBNBBBUUSSXUSXX如：發(fā)電機(jī)參數(shù)，計(jì)算在下的

17、標(biāo)幺值125. 0,5 .10,5 .31dNNXKVUMVASKVUMVASBB5 .10,100397. 05 .311005 .105 .10125. 022GX BNNBNBUUIIXX*對(duì)于輸電線只要以統(tǒng)一的基準(zhǔn)值對(duì)其有名值阻抗進(jìn)行標(biāo)么值計(jì)算即可。 電抗器標(biāo)么值的換算電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制多電壓等級(jí)折算方法1、折算參數(shù)法：選取基本級(jí)SB和UB ，將各元件參數(shù)化成有名值，折算到基本級(jí)，在基本段下取標(biāo)幺值 2、折算電壓法：選取基本級(jí)SB和UB，再進(jìn)行基準(zhǔn)電壓折算到不同的電壓等級(jí)下，然后對(duì)各元件的有名值與各自的基準(zhǔn)值相比得到標(biāo)么值。電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制G1T2TI I

18、IKII IIIK1L2La（ ）b（ ）*GX1*TX1*LX2*TX2*LX折算電壓法選取基準(zhǔn)容量SB， 基準(zhǔn)電壓取一段電壓UB1電力系統(tǒng)的標(biāo)么制電力系統(tǒng)的標(biāo)么制不同電壓等級(jí)各段的基準(zhǔn)值功率SB相同，而基準(zhǔn)電壓滿足III-IIIIIBIBIIIIIIIIIKKUUKUUBB或2BIII22*2BII11*USXXUSXXBLLBLL(若近似計(jì)算法則基準(zhǔn)電壓為各段平均額定電壓）近似計(jì)算法 基準(zhǔn)電壓為各段平均額定電壓額定電壓36103560110220平均額定電壓3.156.310.53763115230avBUU例題參數(shù)如下：G: T1:T2:L1:L2:求標(biāo)幺值電路解：取SB=100MVA

19、G1T2TI IIKII IIIK1L2La（）MVA30KV5 .104 . 0GXMVA5 .31KV5 .10/1215 .10% KUKM/4 . 0 MVA15KV6 . 6/1105 .10% KUKM80KM/4 . 0 KM31)計(jì)算各段基準(zhǔn)電壓2）計(jì)算各元件有名值并化為標(biāo)幺值KVUUBB1102545. 9121/5 .10110/11kUUBB6 . 6110/6 . 6110/23kUUBB61. 1545. 9100305 .104 . 022212BBGNGNGGUSSUXX4 . 01101005 .311211005 .10100%2222121BBTTIKTUS

20、SUUX7 . 0110100151101005 .10100%22222222BBTTKTUSSUUX264. 01101004 . 0802221BBLUSxlX755. 2232BBLUSxlX1 電力變壓器的等值電路及參數(shù)計(jì)算 1、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算 雙繞組變壓器等值電路變壓器額定容量 SN變壓器額定電壓 UN短 路 損 耗 Ps阻抗電壓百分?jǐn)?shù) Us% 空 載 損 耗 P0空載電流百分?jǐn)?shù) I0% 等值電路計(jì)算所用參數(shù)等值電路計(jì)算所用參數(shù)兩個(gè)試驗(yàn)（六個(gè)銘牌數(shù)據(jù)）短路試驗(yàn)開路試驗(yàn) 關(guān)于參數(shù)的說明v 變壓器容量為三相的總?cè)萘?。v 變壓器銘牌上的電氣參數(shù)：損耗是三相總損耗， 百分?jǐn)?shù)是相對(duì)于相

21、電壓（電流）的百分比。v 計(jì)算所得變壓器等值電路中的參數(shù)指的是每一 相的參數(shù)。短路試驗(yàn)接線示意圖 電阻和電抗的計(jì)算電阻和電抗的計(jì)算60v 短路試驗(yàn)的計(jì)算等值電路短路試驗(yàn)的計(jì)算等值電路 雙繞組變壓器的簡(jiǎn)化等效電路ARTXTU2sNT2NU()1000PRS注意：注意：公式中各參數(shù)的單位。2sNTN%U()100UXSs:NNP kWSMV AUkV空載試驗(yàn)接線圖 VAW 電導(dǎo)和電納的計(jì)算電導(dǎo)和電納的計(jì)算v 空載試驗(yàn)的計(jì)算等值電路 空載電流相量圖0T2N(S)1000PGU0NT2N%(S)100ISBU注意：注意：公式中各參數(shù)的單位。0:NNPkWSMV AUkV 各量單位：kV、kW、MVA

22、UN選哪側(cè):則參數(shù)、等值電路折合到該側(cè) 變壓器不論接法，求出參數(shù)都是等值成Y/Y接法中的單相參數(shù) 線路等值電路中為 正(容性)； 變壓器等值電路中， 虛部為負(fù)(感性)。 勵(lì)磁支路放在功率輸入側(cè)(電源側(cè)、一次側(cè))公式注意點(diǎn)2 2、三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算、三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算 三繞組變壓器的型等值電路三繞組變壓器的繞組布置示意圖（a）升壓布置 （b）降壓布置 繞組布置與額定容量v 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的容量比有三種類型： 100（高）/100（中）/100（低） 100（高）/100（中）/ 50（低） 100（高）/ 50（中）/100（低） 三繞組變壓器的額定容量：三個(gè)繞組中容量最最大大的一個(gè)繞組的容量

23、 。三繞組變壓器的短路試驗(yàn) 依次測(cè)得：323121SSSPPP%323121SSSUUU 電阻和電抗的計(jì)算電阻和電抗的計(jì)算三繞組變壓器的型等值電路323121SSSPPP?321SSSPPP%323121SSSUUU%321SSSUUU?v 對(duì)100/100/100型三繞組變壓器3S2S32S3S1S31S2S1S21SPPPPPPPPP)(21)(21)(2121S32S31S3S31S32S21S2S32S31S21S1SPPPPPPPPPPPPv 對(duì)于100/100/50和100/50/100型三繞組變壓器 22NS1 3S1 3S1 3S1 3N322NS2 3S2 3S2 3S2 3N3S1 2S1 2100()()450100()()450SPPPPSSPPPPSPP 按變壓器的額定容量進(jìn)行折算按變壓器的額定容量進(jìn)行折算例如：例如： 100/100/50型三繞組變壓器)(21)(21)(2121S32S31S3S31S32S21S2S32S31S21S1SPPPPPPPPPPPP)3 , 2 , 1)(1032N2NsTiSUPRii國(guó)標(biāo)規(guī)定國(guó)標(biāo)規(guī)定: :短路電壓百分?jǐn)?shù)已經(jīng)規(guī)算到額定電流時(shí)的值。短路電壓百分?jǐn)?shù)已經(jīng)規(guī)算到額定電流時(shí)的值。 %)%(21%)%(21%)%(21%21S32S31S3S31S3