電能系統(tǒng)基礎(chǔ)第2章-2-給學(xué)生

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3電力變壓器2.3.1雙繞組變壓器對一臺變壓器，一次繞組的漏阻抗壓降僅占額定電壓的百分之幾，激磁電流亦僅為額定電流的百分之幾。因此把T型電路的激磁分支移到漏抗的前面，這樣做對變壓器的運(yùn)行計算不會帶來很大的誤差。注意：變壓器電納的符號有負(fù)號，而線路為正，因為前者為感性，而后者為容性。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（１）1.變壓器的二次側(cè)參數(shù)歸算到一次側(cè)的方法：歸算的原則：保證變壓器功率分布不變忽略勵磁支路后的變壓器等效電路

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（2）

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（3）雙繞組變壓器的參數(shù)計算方法兩個試驗四個銘牌數(shù)據(jù)短路試驗：短路損耗短路電壓（百分比）空載試驗：空載損耗空載電流（百分比）

2.

由變壓器的實驗數(shù)據(jù)確定變壓器參數(shù)銘牌參數(shù)：SN、UIN／UⅡN、Ps，Us％、P0，I0％

變壓器的R、X、Gm、Bm分別反映了變壓器的四種基本功率損耗，即銅損耗、漏磁損耗、鐵損耗和勵磁損耗。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（4）1）短路實驗測定電阻、電抗

因為變壓器短路電壓百分比為：變壓器短路損耗功率為（短路實驗中變壓器消耗的三相有功損耗）

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（5）

歸算到一次側(cè)的電阻、電抗分別為：

Ps：kWUN:kVSN:MVA

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（6）

２）空載實驗測定電導(dǎo)、電納

變壓器的空載電流百分比為：

變壓器的空載損耗為：

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（7）歸算到一次側(cè)的變壓器電導(dǎo)、電納為：

P0：kWUN:kVSN:MVA

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（8）公式注意點(diǎn)：各量單位：kV、kW、MVAUN選哪側(cè)，則參數(shù)、等值電路折合到該側(cè)線路等值電路中Y＝j(luò)B為正（容性）變壓器等值電路中，YT=GT-jBT虛部為負(fù)（感性）勵磁支路放在功率輸入側(cè)（電源側(cè)、一次側(cè)）

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（7）P69例2-3某110kV變電站裝有一臺降壓變壓器，其銘牌參數(shù)為：額定容量20MVA；額定變比為110/11kV；短路電壓us％＝10.5；短路損耗Ps=135kW；空載電流I0％＝2.8；空載損耗P0=22kW。試分別計算歸算至一、二次側(cè)時變壓器的參數(shù)及其等效電路。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院

解：歸算至一次側(cè)，u1N=110kV電阻電抗電導(dǎo)電納

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院歸算至二次側(cè)，u2N=11kV

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（１）三繞組變壓器的繞組結(jié)構(gòu)升壓變：功率由低→高∴用第二種方式降壓變：高→中為主∴用第一種方式高→低為主∴用第二種方式

高鐵芯鐵芯中低低高中三繞組變壓器有高壓、中壓和低壓三個繞組，可以有三種等級的電壓。（1）（2）

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（2）容量比我國目前生產(chǎn)的變壓器有三種容量：

100/100/100（Ⅰ類）；100/100/50（Ⅱ類）；100/50/100（Ⅲ類）。早期生產(chǎn)有

100/100/66.7；100/66.7/66.7；100/66.7/100。試驗應(yīng)按最小容量進(jìn)行。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（3）

三繞組變壓器等效電路：

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（4）對容量比為100/100/100的三繞組變壓器的參數(shù)獲取三繞組變壓器的空載試驗與雙繞組變壓器的試驗完全相同只在一側(cè)加額定電壓，另兩側(cè)開路，得到空載損耗P0和空載電流百分比I0%

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（5）容量比為100/100/100的三繞組變壓器的短路試驗為求得三側(cè)參數(shù)要做三次試驗，試驗以最小繞組容量來限定試驗電流，所以大容量繞組沒有達(dá)到額定。比如三次側(cè)開路，一二兩側(cè)短路試驗，得到Ps1-2，us1-2%。變壓器短路實驗測得的功率損耗和短路電壓百分比分別為：

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（6）因此容量比為100/100/100的三繞組變壓器，各繞組的短路損耗和短路電壓百分比為：

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（7）由此可得容量比為100/100/100的三繞組變壓器等效電阻、等效電抗分別為：

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（8）容量比為100/100/50和100/50/100的Ⅱ、Ⅲ類三繞組變壓器參數(shù)計算短路試驗數(shù)據(jù)需折算。首先，將含有不同容量繞組的短路損耗數(shù)據(jù)歸算為統(tǒng)一的額定容量下。然后，按照100/100/100計算電阻的公式計算各繞組參數(shù)實驗測得，或折算前的

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院理解三繞組變壓器的銘牌參數(shù)銘牌提供空載試驗和短路試驗數(shù)據(jù)要注意短路試驗數(shù)據(jù)可能沒有容量折算有可能只給出最大短路損耗

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院

P73例2-4有一容量比為100/100/50，額定電壓為220/38.5/11kV，額定容量為90MVA的三繞組變壓器，I0%＝0.856，P0＝187kW，短路電壓及短路損耗見下表。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)。

高壓－中壓

中壓－低壓

高壓－低壓

是否折算

短路損耗560kW178kW263kW未折算至SN

短路電壓(%)13.155.720.4

已折算

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院解:設(shè)高、中、低壓側(cè)編號為一、二、三側(cè)，歸算至高壓側(cè)

勵磁支路導(dǎo)納

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.各繞組電阻，先進(jìn)行短路損耗折算

各繞組短路損耗

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院各繞組電阻為

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院3.各繞組電抗短路電壓已折算

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.3

自耦變壓器（１）

自耦變壓器的變壓比為：

自耦變壓器的額定功率為繞組功率和直接傳導(dǎo)功率之和，更具經(jīng)濟(jì)性。理解！因為自耦變壓器既有磁的聯(lián)系又有電的聯(lián)系，從一次側(cè)向二次側(cè)傳遞的功率，一部分是直接傳導(dǎo)功率，另一部分為繞組間的電磁感應(yīng)功率。ws:串聯(lián)繞組wc:公共繞組

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.3

自耦變壓器（4）自耦變壓器的參數(shù)由空載和短路試驗獲得。自耦變壓器與普通變壓器的等值電路和參數(shù)計算的原理相同。計算仍使用三繞組的計算公式，使用額定容量而不是繞組容量。由于三繞組自耦變壓器第三繞組的容量總小于變壓器的額定容量，因此要注意繞組容量的折算，往往短路電壓也要折算。方法同三繞組變壓器的折算方法。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2.3.4變壓器的零序參數(shù)零序等值電路與正負(fù)序不同。零序勵磁電抗與變壓器結(jié)構(gòu)有關(guān)。變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接㈠原邊：只有Y0接法才能提供原邊零序通路;㈡副邊：副邊Y0：只有中性點(diǎn)接地的Y0接法才能與外電路接通，至于能否在外電路產(chǎn)生零序電流，取決于外電路是否提供零序通路。副邊?：?繞組中的零序電勢不能流到外電路，但能在三相繞組中形成零序環(huán)流。零序電勢降為零，相當(dāng)于零序被短接到地。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院第2章作業(yè)2-1

330kV線路的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)有如下二種方案：1）使用LGJQ-600導(dǎo)線，鋁線部分截面積578mm2，直徑33.1mm；2）使用LGJ-2×300導(dǎo)線，LGJ-300的鋁線部分截面積295mm2，直徑24.2mm；分裂間距400mm；二種方案，導(dǎo)線都水平排列，相間距離8米。試求兩種導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的線路每公里的電阻、電抗、電納和電暈臨界電壓。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院第2章作業(yè)2-2

（選做）一條70km長線路，已知受端負(fù)荷為20000kW，額定線電壓為60kV，功率因數(shù)為0.8，線路參數(shù)為：r1=0.1Ω／km，l1=1.3mH/km，c1=0.0095uF/km。試求送端電壓和電流值。（要求用∏形等效電路計算）2-3

某220kV輸電線路選用LGJ-80型導(dǎo)線，直徑為24.2mm，水平排列，線間距離為6m，試求線路單位長度的電阻、電抗和電納，并驗證是否發(fā)生電暈。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院第2章作業(yè)2-4

某330kV輸電線路，采用LGJQ-300×2型雙分裂導(dǎo)線，導(dǎo)線為水平排列并經(jīng)過完全換位，線間距離為9m，分裂導(dǎo)線的間距為400mm，試計算每千米線路的電抗和電容值。2-5

某變電所裝有一臺型號為SFSL1-15000/110、容量比為100/100/100的三繞組變壓器。試驗數(shù)據(jù)為，試求變壓器的參數(shù)并作出等效電路。

濟(jì)南大學(xué)自動化學(xué)院2-6（選做）三相三繞組水內(nèi)冷有載調(diào)壓變壓器的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定容量