4.变压器的参数测定与标幺值
变压器的参数测定和标幺值
变压器的参数测定和标幺值等效电路中的各种R1、R2、X1σ、X2σ、Rm、Xm、k 等，对变压器运行性能有重大影响。
这些参数通常通过空载试验和稳态短路试验来求得。
一.变压器空载试验（求取Rm,Xm,I0,pFe ,k）一次侧加额定电压UN，二次侧开路, 读出U1、U20、I0、p0I0/很小，由I0在绕组中引起的铜耗忽略不计，p0全部为铁耗p0=pFe=RmI02 Zm=U1/I0 Rm=p0/I02 Xm=sqrt(Zm2-Rm2) k=U1/U20 Zm与饱和程度有关，应取额定电压时的数据。
空载试验也可以在二次侧做，但应注意折算到一次侧，即结果要乘以k2。
二.稳态短路试验（求取RK,XK,UK,pCu ）二次侧直接短路时的运行方式为短路运行。
如果一次侧在额定电压时二次侧发生短路，则会产生很大的短路电流，这是一种故障短路。
稳态短路时，一次侧加很小的电压(额定电压的10%以下)，并在绕组电流为额定值时读取数据Ik、Uk、pk，并记录室温θ。
稳态短路时，电压很低，所以磁通很小，铁耗可以忽略。
pk全部为铜耗。
Uk=IkZk Zk=Uk/IkRk=pk/Ik2 Xk=sqrt(Zk2-Rk2)rk75=rk[(234.5+75)/(234.5+θ)] Zk75=sqrt(rk752+Xk2)阻抗电压：短路电压Uk的实际值和额定电压U1N的比值的百分数称为阻抗电压uk。
uk=(Uk/U1N)100%阻抗电压uk是变压器的重要参数，其大小主要取决于变压器的设计尺寸。
uk的选择涉及到变压器成本、效率、电压稳定性和短路电流大小等因素。
正常运行时，希望uk小些，使得端电压随负载波动较小。
但发生突然短路时，希望uk大些以降低短路电流。
三.标幺值(1)标幺值= 实际值/ 基值基值一般取额定值，标幺值就是实际值与基值的比值。
一次侧的标幺值：U1*=U1/U1N，U2*=U2/U2N I1*=I1/I1N，I2*=I2/I2NP1*=P1/SN R1*=R1/Z1Np=R1/(U1Np/I1Np)X1σ*=X1σ/Z1Np=X1σ/(U1Np/I1Np)(2)优点直观明了，直接反映变压器运行状态，例如I1*=1.5 说明过载了。
变压器质量鉴定标准
变压器质量鉴定标准
变压器质量鉴定标准主要包括以下几个方面：
1. 结构参数：这包括变压器的外形尺寸、重量、绕组的走线方式、相间的绝缘距离等。
这些参数直接影响了变压器的性能和运行稳定性。
2. 电气参数：电气参数是评估变压器质量的关键指标，包括额定容量、额定电压、短路阻抗、负载损耗以及温升等。
这些参数直接反映了变压器在工作状态下的性能表现。
3. 产品标志：产品标志应清晰、准确，包括变压器的型号、规格、生产厂家、出厂编号以及出厂日期等信息。
这些信息对于变压器的使用和维护至关重要。
4. 可靠性：变压器的可靠性是评估其质量的重要指标，包括外观质量、机械强度、密封性、绕组和铁芯的绝缘性以及短路和过载时的稳定性。
这些方面都能反映变压器的耐用性和安全性。
在进行变压器质量鉴定时，还可以采用以下方法：
1. 观察法：观察变压器的外观和结构，检查是否有明显的缺陷和损伤。
同时，可以观察绕组的走线方式和绝缘距离，以及铁芯的颜色和纹路等。
2. 检测法：使用专用的检测仪器，如电阻测量仪、兆欧表等，检测变压器的电气参数和绝缘性能。
此外，还可以进行负载测试，观察变压器在运行中的温度变化和是否有噪声等。
3. 对比法：将待鉴定的变压器与同类型、同规格的变压器进行对比，通过对比各项参数和性能表现，评估其质量水平。
综上所述，变压器质量鉴定标准是一个综合性的标准体系，需要综合考虑结构参数、电气参数、产品标志以及可靠性等多个方面。
同时，采用观察法、检测法和对比法等多种方法，全面评估变压器的质量水平。
电机学-变压器
2、磁滞电流分量Ih ：Ih与-E1同相位，
是有功分量电流。
3、涡流电流分量Ie： Ie与-E1同相位
Ie由涡流引起的，与涡流损耗对应，
所以：又由于Ih和Ie同相位，合并称为铁耗电流分量，用IFe表示。
空载时励磁电流
❖ Iu——磁化电流，无功性质，为主要分量 ❖ Ife——铁耗电流，有功性质，产生磁滞（Ih）
e2有效值E2 E2m / 2 2f N2 m
图2-8
2、电压变比
❖ 变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。 ❖ 电压变比k 决定于初级、次级绕组匝数比。 ❖ 略去电阻压降和漏磁电势
k U1 E1 N1 U 20 E2 N2
四、励磁电流的三个分量
❖ 忽略电阻压降和漏磁电势，则U1＝E1＝4.44fN1m。 m∝U1即：当外施电压U1为定值，主磁通m也 为一定值
k＝N1/N2＝1
一)次级电流的归算值
归算前后磁势应保持不变
I
' 2
N
' 2
I2N2
I
' 2
I2
N2
N
' 2
I2
N2 N1
I2 / k
❖ 物加理 了k意倍义。：为当保用持N磁2＝势N不1替变代。了次N级2电，流其归匝算数值增 减小到原来的1／k倍。
二)次级电势的归算值
归算前后次级边电磁功率应不变 ❖ E2I2＝E2I2
❖ 励磁电流的值决定于主磁通 m，即决
定于E1。
u1≈E1=4.44fN1Φm
电磁现象
返回
2、基本方程式
返回
3、归算
❖ 绕组归算——用一假想的绕组替代其中一个 绕组使成为k＝1的变压器。
变压器电抗标幺值计算公式
变压器电抗标幺值计算公式摘要：1.引言2.变压器电抗标幺值的概念3.变压器电抗标幺值的计算公式4.计算公式的推导与解释5.计算实例6.结论正文：【引言】在电力系统中，变压器是至关重要的设备，其性能参数直接影响到整个系统的运行。
电抗是变压器的一个重要性能参数，而电抗标幺值则是评估电抗性能的关键指标。
本文将详细介绍变压器电抗标幺值的计算公式，并通过实例进行讲解，以期提高大家对这一概念的理解和应用。
【变压器电抗标幺值的概念】电抗标幺值是指在单位电压下，变压器的电抗值。
它是一个无单位的数值，用于描述变压器在某一电压下的电抗特性。
电抗标幺值越大，说明变压器的电抗性能越好，对电流的阻碍作用越强。
【变压器电抗标幺值的计算公式】变压器电抗标幺值的计算公式为：电抗标幺值= 电抗值/ 基准电抗值其中，电抗值是指在实际工作中，变压器在某一电压下的电抗值；基准电抗值是指在基准电压下的电抗值，通常取值为1。
【计算公式的推导与解释】电抗标幺值的计算公式是基于变压器的电抗特性推导出来的。
在实际工作中，变压器的电抗值会随着电压的变化而变化。
为了描述这种变化关系，我们可以将电抗值除以基准电抗值，得到电抗标幺值。
这样，电抗标幺值就可以直观地反映变压器电抗性能的好坏。
【计算实例】假设一台变压器在实际工作中的电抗值为0.15 pu（即基准电压下的电抗值），基准电抗值为1，那么其电抗标幺值为：电抗标幺值= 0.15 / 1 = 0.15由此可知，这台变压器的电抗性能较好。
【结论】总之，变压器电抗标幺值是一个重要的性能参数，可以通过计算公式评估变压器的电抗性能。
变压器(3)
问：二次测向一次侧折算后，用哪个基值？
第4章
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标么值的优点
1．便于比较变压器和电机的性能参数
例电力变压器 Zk* = 0.04～0.175 I0* = 0.02～0.1
2．可直观反映出变压器的运行情况,例如已知一台运行着的变
第4章
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短路参数计算
根据测得的短路实验数据可计算单相变压器的参数
短路阻抗： Z k
Uk Ik
短路电阻： Rk
Pk
I
2 k
短路电抗： X k Zk 2 Rk2
根据规定，测得的电阻应换算到国标规定的75℃时的数值，
换算公式为：
对于铜线： Rk75C
Rk
234.5 75 234.5 t
解：⑴短路试验在高压侧进行，测得的参数Rk、Xk为折算
到高压侧的值，以高压侧的基值来计算参数的标幺值
U1b=U1N=66000V
I1b=I1N=1000/66A
|Z|1b=U1b/I1b
⑵空载试验在低压侧进行，测得的参数Rm、Xm为折算 到低压侧的值，以低压侧的基值来计算参数的标幺值
U2b=U2N=6300V |Z|2b=U2b/I2b
压器端电压和电流为35kV、20A，从这些实际数据上判断不
出什么问题，但如果已知它的标幺值为U1*=1.0、I1*=0.6，说 明这台变压器欠载运行。
例:U2*=0.9 变压器二次低于额定值
I2*=1.1 变压器过载10%运行
3．折算前后各量相等——省去折算,例：U
'* 2
U
' 2
U1N
kU2 k U2 N
3、变压器-参数测定和运行特性
课程导入
通过漏磁抗必然产生电压降。
课程讲解
压变化。我们将这种变化规律称之为外特性。
I2≠0
E
U
负载变化导致电流变化，电流变化导致电
1
I1
1
1
E1
σ
Φ1
Φ2
E
Z
σ
σ
2
L
外特性：在一次侧加额定电压，负载功率因
课程总结
数COSφ2一定时，二次侧电压U2随着负载电
U1N=3300V,I0=0.08A,P0=80W,高压侧加电压时的短路试验数据：
课程讲解
UK=180V,I1N=6.06A,PKN=240W,试验温度25℃，求(1)这台变压器的等效电路参数；
（2）这台变压器的I*0,uk,Z*m,Z*k,P*0.
课程总结
课后作业
厚德笃学、砺能敏行
变压器的运行特性
折算到高压侧，应将上式求得数值乘以变比的平方。
二、短路试验
课程导入
☆ 试验方法：将变压器二次侧短路，一次侧施加
一很低的电压，以使一次侧电流接近额定值。测得
一次侧电压 Uk，电流 I1N，输入功率 PkN
课程讲解
（1）试验线路
课程总结
为了方便，选择在高压方一侧。
在低压方做短路试验时，负载损耗值不变，但 Uk太小, Ik 太大，调节设备难以满足要求，
m = =
X m = −
课程总结
课后作业
m = =
=
X m = −
需要强调的是：由于励磁参数与磁路的饱和程度有关，所以应取额定电压下的数据来
计算励磁参数。
第二章变压器习题答案
1.什么是主磁通？什么是漏磁通？答：链着励磁绕组和电枢绕组、经过气隙在电机主磁路中形成闭合磁路的磁通是主磁通；只链着励磁绕组或电枢绕组的磁通是漏磁通，它不穿过气隙。
2.变压器并联运行时，希望满足哪些理想条件?如何达到理想的并联运行? 答：理想的并联应能满足下列条件：(1)空载时，并联的变压器之间没有环流。
(2)负载时，能够按照各变压器的容量合理地分担负载； (3)负载时各变压器所分担的电流应为同相。
要达到理想并联运行，各台并联运行的变压器应满足： (1)各变压器的额定电压与电压比应当相等。
(2)各变压器的联结组号应相同；(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。
3.变压器的主要额定值有哪些?一台单相变压器的额定电压为220／110V ，额定频率为50Hz ，试说明其意义．若这台变压器的额定电流为4.55／9.1A ，问在什么情况下称其运行在额定状态?答：变压器的主要额定值有：(1)额定视在功率或称额定容量N S (kV A)；(2)额定线电压12/(V)N n U U k ；(3)额定线电流12/(A)N n I I ；(4)额定频率(Hz)N f ．一台单相交比器的额定电压为220／110V ，额定额率为50Hz ，这说明：(1)该变压器高压绕组若接在50Hz 、220V 电源上，则低压绕组空载电压为110V ，是降压变压器；(2)若该变压器低压绕组接在50Hz 、220V 电源上，则高压绕组空载电压为220V ，是升压变压器．当这台变压器加负载，使高压绕组电流为4.55A 、低压绕组电流为9.1A 时，称其运行在额定状态．4. 变压器的电抗参数m X ，1X σ，2X σ各与什么磁通相对应?说明这些参数的物理意义以及它们的区别，从而分析它们的数值在空载试验、短路试验和正常负载运行时是否相等．答：励磁电抗m X 对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁心．其磁阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此m X 的值很大．此外，铁心的磁导率不是一个常数，它随磁通密度的增加而变小．磁阻与磁导率成反比，所以励磁电抗和铁心磁导率成正比．由于短路试验时电压低、主磁通小，而空载试验时加额定电压、主磁通大，所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电抗大．正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等．一次绕组漏电抗1X σ与二次绕组漏电抗2X σ分别对应于一次绕组漏磁通和二次绕组漏磁通，漏磁通要走空气磁路而闭合，磁路的磁阻很大，冈此1X σ和2X σ就很小．因为空气的磁导率为常数，所以1X σ和2X σ为常数，即在空载试验、短路试验及正常负载运行时，它们的数值都相等．5.变压器的简化等效电路与T 型等效电路相比，忽略了什么量?这两种等效电路各适用于什么场合?答：简化等效电路是在将T 型等效电路中的励磁阻抗||m Z 视为无穷大时得到的，也就是在励磁电流0/m m I E Z =-=，即忽略丁励磁电流0I 的情况下得到的．T 型等效电路适合一次绕组加交流额定电压时各种运行情况，而简化等效电路只适合变压器负载运行时计算一、二次电流和二次电压的场合，例如计算电压调整率和并联运行时负载分配等． 6.变压器做空载和短路试验时，从电源输入的有功功率丰要消耗在什么地方?在一、二次侧分别做同一试验，测得的输入功率相同吗?为什么?答：空载试验时，从电源输入的有功功率的消耗主要是铁损耗．短路试验时，从电源输入的有功功率的消耗主要是铜损托．在一、二次侧分别做空载试验，只要都加额定电压．由于12N N U kU =，这两种情况下铁心中主磁通是相等的；1212221112/4.444.444.444.44N N N N m U k U N N U U f N f N f N f N Φ====所以铁损耗相等，即电源输入功率相同．由于短路试验时所加电压很低，铁心中主磁通很小，铁损耗可忽略不计，因此，在一、二次侧分别做短路试验时，只要都加额定电流，这两种情况的铜损耗就相等，即电源输入功率相等．7.两台变比相同的三相变压器，一次额定电压也相同、联结组标号分别为Yyn0和Yyn8，能否想法使它们并联运行?答：能．只要将Yyn8变压器的二次绕组标志a ，b ，c 分别改为c ，a ，b 即可，因为这时已改为Yyn0的变压器了．8.一台单相变压器的额定容量为3200kVA N S =，电压为35／10.5kV ，一、二次绕组分别为星形、三角形联结，求：(1)这台变压器一、二次侧的额定线电压、相电压及额定线电流、相电流； (2)若负载的功率因数为0. 85(滞后)，则这台变压器额定运行时能带多少有功负载，输出的无功功率又是多少?解：(1)一次额定线电压 135(k V )N U = 一次额定相电压120.2(kV)N U φ=== 一次额定线电流152.8(A)N I === 一次额定相电流 1152.8(A)N N I I φ== 二次额定线电压 210.5(k V )N U = 二次额定相电压 2210.5(kV)N N U U φ== 二次额定线电流2176(A)N I === 二次额定相电流2101.6(A )N I φ== (2)能带有功负载为c o s 32000.852720N P S ϕ==⨯= 输出无功功率为s i n32000.5271686N Q S ϕ==⨯= 9.某台单相变压器的N 100kVA S =，220V /3300U /U 2N 1N =，10.45R =Ω，1 2.96X σ=Ω，20.0019R =Ω，20.0137X σ=Ω。
变压器标准变比标幺值
变压器标准变比标幺值首先，我们来了解一下变压器的变比。
变压器的变比是指输入端（初级）和输出端（次级）的匝数比值。
变比通常用K表示，K=U1/U2=N1/N2，其中U1和U2分别为变压器的输入和输出电压，N1和N2分别为输入和输出端的匝数。
变压器的变比决定了输入和输出端的电压关系，是变压器设计的重要参数之一。
在实际工程中，变压器的变比需要符合国家或行业标准。
变压器的变比标准化有利于提高设备的互换性和通用性，同时也有利于保障设备的安全和可靠运行。
各国家和地区都有自己的变压器变比标准，需要根据具体情况进行选择和应用。
其次，我们来介绍一下变压器的标幺值。
标幺值是指用单位化值表示的电气参数，通常用小写字母表示。
在变压器中，标幺值可以用来描述变压器的电压、电流、阻抗等参数。
标幺值的使用可以简化计算，方便比较不同变压器的参数，是电气工程中常用的一种表示方法。
对于变压器的标幺值，我们需要重点关注的是变压器的短路阻抗标幺值和空载电流标幺值。
短路阻抗标幺值是描述变压器短路能力的重要参数，是评价变压器性能的重要指标之一。
空载电流标幺值则是描述变压器在空载运行时的电流参数，对于变压器的节能和运行稳定性具有重要意义。
在变压器设计和选型中，需要根据具体的工程要求和标准规定来确定变压器的变比和标幺值。
合理的变比和标幺值设计可以提高变压器的效率和可靠性，同时也有利于减小设备的体积和成本。
总之，变压器的变比和标幺值是变压器设计和应用中的重要参数，对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
在实际工程中，需要根据国家和行业标准来确定变压器的变比和标幺值，以确保设备的安全可靠运行。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
变压器标幺值计
变压器标幺值计算高压侧的电抗标幺值=（Us%/100 ）×（Un的平方/Sn）×（Sb/Ub 的平方）=（10.5/100）×{121*（1-2.5%）}的平方/630×（100/110的平方）=0.0197实际变比的标幺值=实际变比/基准变比=121*（1-2.5%）/10.5除以110/10=1.0214基准值的选取应满足电路理论的规律。
一般先取SB=100或1000MVA，UB=Uav；然后用下列式子计算其它基准值：平均额定电压Uav的出现只是为了短路计算的简便，解除变压器实际变比给计算带来的烦琐。
UN(kV)361035110220330500Uav(kV)3.156.310.537115230345525此外，对于星形接线方式，取单相功率基准值SBφ、相电压基准值UBφ和相电流基准值IBφ满足下列式子：这样就可以得到（三角型接线方式也相同）：基准值改变时标幺值间的换算通常电力系统中一些元件（如：发电机、变压器、电抗器）的阻抗参数均是以各自的额定值为基准值而给出的标幺值，但各个元件的额定值常常不同。
如果电抗X以额定值为基准值的标幺值为X*(N)，按统一选定的基准值条件下的标幺值为X*(B)，则有：对于发电机：可直接用上式计算。
对于变压器：对于电抗器：一般给出UN、IN和XR% 4.2.3 不同电压等级电抗标幺值的关系在图示的多电压等级电网中，取功率基准值为SB ，基本级为线路L3所在的电压等级，则线路L1的电抗X’L1归算到基本级后的值即为：X’L1的标幺值为：上式说明：各个电压等级元件的参数标幺值可以直接用元件所在级的平均额定电压作为基准电压计算，无需再归算到基本级。
结论：任何标幺值通过变压器后数值不发生变化。
[例4-1] 在图示电力系统中，线路电抗均为x1=0.4Ω/km，试求各元件电抗的标幺值，并做出等值电路。
解：取功率基准值SB=100 MVA，各级电压基准值UB=Uav=230、115、6.3 kV。
变压器的基本理论
第6章变压器的基本理论1. 分析变压器内部的电磁过程。
2. 分析电压、电流、磁势、磁通、感应电势、功率、损耗等物理量之间的关系3. 建立变压器的等效电路模型和相量图。
4. 利用等效电路计算分析变压器的各种性能。
6-1变压器的空载运行一. 空载运行物理分析•一次侧接额定电压U N,二次侧开路的运行状态称为空载运行（i2=0）。
•空载时一次侧绕组中的电流i 0为空载（或叫激磁）电流，磁势F0=I 0N1叫励磁磁势。
•F o产生的磁通分为两部分，大部分以铁心为磁路（主磁路），同时与一次绕组N i和二次绕组N匝链，并在两个绕组中产生电势e i和e2,是传递能量的主要媒介，属于工作磁通，称为主磁通①。
•另一部分磁通仅与原方绕组匝链，通过油或空气形成闭路，属于非工作磁通，称为原方的漏磁通①i。
•铁心由高导磁硅钢片制成，导磁系数卩为空气的导磁系数的2000倍以上，所以大部分磁通都在铁心中流动，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通占总磁通的1%以下。
•问题6-1 :主磁通和漏磁通的性质和作用是什么？•规定正方向：电压U与电流10同方向，磁通①正方向与电流I 0正方向符合右手螺旋定则。
电势E 与I 0电流的正方向相同。
•由于磁通在交变，根据电磁感应定律：e1= -N 1 d ① /dte2= -N 2 d ① /dte1 尸-N 1 d ① 1 ./dt二. 电势公式及电势平衡方程式推导1 k=E i/E 2=(4.44fN i ① j/(4.44fN 2① m)=N i/N 22 变比k等于匝数比。
3 一次绕组的匝数必须符合一定条件：Ui ~ 4.44 f N i ① m ~ 4.44 f N i B m SNi ~U i/4.44fB m S三. 变压器的变比k和电压比Ka)变比k：指变压器i、2次绕组的电势之比4. B m的取值与变压器性能有密切相关。
B m~热轧硅钢片1.11〜1.5T ;冷轧硅钢片1.5~1.7Tb）电压比K:指三相变压器的线电压之比5. 在做三相变压器联结绕组试验时用到电压比K进行计算。
变压器参数测定
变压器参数测定变压器等效电路中的各参数，可别离经过空载实验和短路实验求得。
一、空载实验经过测定变压器凹凸压侧绕组的电压、空载电流和空载损耗,求得变压器变比和激磁阻抗参数。
图1.5.2-1单相变压器空载实验的原理接线图为安全起见和外表挑选便当，一般在低压侧加电源,高压侧开路。
激磁阻抗参数与铁心饱满程度有关，即与电源电压巨细有关，实验电压有必要取额定电压。
空载电流数值较小，为减小丈量过错，须将电流表挨近变压器接，然后顺次接功率表和电压表，如图1.5.2-1所示。
依据丈量数据:U2N(低压侧额定电压)、U10(高压侧开路电压)、I0(低压侧空载电流)和P0(空载损耗)，按空载作业时的等效电路图1.3.5-1，疏忽低压绕组漏阻抗(zmz2)，变比k和激磁阻抗参数核算公式如下：空载实验在低压侧加电源，所测数据为低压侧值，求得磁阻抗参数也为低压侧值，如需高压侧的激磁阻抗数值，还须进行折算，即乘(k*k)。
分外留神：对三相变压器进行参数核算，应首要将丈量数据换算为相值(相电压、相电流和一相的损耗)，然后才调代入公式，即公式中悉数数据有必要是相值。
二、短路实验经过测定变压器的短路电压、短路电流和短路损耗求得短路阻抗参数和变压器的首要参数：短路电压UkN。
图1.5.3-1单相变压器短路实验的原理接线图低压侧电流大，外表挑选不便当利利利当当利利利当当利当当当利当利利利当利利当当当利当当当利利当当当利利当利当，一般在高压侧加电源，低压侧短接。
从安全思考，一般取短路实验电流不跨过额定电流。
短路电压数值较小，为减小丈量过错，须将电压表挨近变压器接，然后顺次接功率表和电流表，如图1.5.3-1所示。
短路实验电压低，磁通小，铁耗可疏忽不计，而短路电流较大，因而能够为短路损耗等于铜耗。
依据丈量数据：短路电压Uk、短路电流Ik和短路损耗Pk，按变压器简化等效电路图1.4.5-3，可得短路阻抗参数核算公式如下：短路实验在高压侧加电源，所测数据为高压侧值，则求得的短路阻抗参数也为高压侧值，如需低压侧的数值，也须进行折算。
变压器电抗标幺值计算公式
变压器电抗标幺值计算公式（实用版）目录1.变压器电抗标幺值的概念2.变压器电抗标幺值的计算公式3.计算公式的推导过程4.计算公式的应用举例5.结论正文一、变压器电抗标幺值的概念变压器电抗标幺值是指变压器电抗与额定电压之比，通常用来描述变压器对交流电的阻抗特性。
电抗标幺值是一个无量纲的数值，它可以反映变压器在短路状态下的电抗大小。
在电力系统中，电抗标幺值是评估变压器性能和稳定性的重要参数。
二、变压器电抗标幺值的计算公式变压器电抗标幺值的计算公式为：Z_r = U_r / (S / sqrt(3) * U_n)其中，Z_r 表示电抗标幺值，U_r 表示短路电压，S 表示变压器容量，U_n 表示额定电压。
三、计算公式的推导过程根据变压器的等效电路模型，可以推导出变压器电抗标幺值的计算公式。
在忽略电源阻抗的情况下，变压器低压侧短路时，短路电流为额定电流除以阻抗电压百分比。
根据变压器的短路阻抗公式，可以得到变压器的阻抗值。
将阻抗值代入电抗标幺值的计算公式，即可得到变压器电抗标幺值的计算公式。
四、计算公式的应用举例假设有一台 100kVA，10/0.4kV 三绕组变压器，短路电压为 4.3%。
计算短路阻抗：1.计算额定电流：I_n = S / (sqrt(3) * U_n) = 100kVA / (sqrt(3) * 10kV) = 17.32A2.计算短路电流：I_r = I_n / Z_r = 17.32A / (0.043 * 100%) = 402.33A3.计算短路阻抗：Z_r = U_r / I_r =4.3% * 10kV / 402.33A = 0.0107Ω五、结论通过以上推导和举例，可以得出变压器电抗标幺值的计算公式为 Z_r = U_r / (S / sqrt(3) * U_n)，该公式可以帮助我们评估变压器的性能和稳定性。
变压器阻抗标幺值计算公式(一)
变压器阻抗标幺值计算公式(一)
变压器阻抗标幺值
什么是变压器阻抗标幺值
变压器阻抗标幺值是指变压器的阻抗参数经标幺化处理后的值。
标幺化处理是将物理量除以基准值，以使其具有无量纲性质，方便进行比较和计算。
变压器阻抗标幺值的计算公式
变压器阻抗标幺值的计算公式如下：
Z标幺=
Z Z基准
其中，Z标幺为变压器阻抗标幺值，Z为实际阻抗值，Z基准为基准阻抗值。
变压器阻抗标幺值的示例解释
假设一个变压器的实际阻抗值为5Ω，基准阻抗值为10Ω，我们可以通过计算公式得到该变压器的阻抗标幺值：
$Z_{} = = $
这意味着该变压器的阻抗标幺值为。
阻抗标幺值可以用于变压器的参数比较和分析。
比如，如果我们有另一个变压器的阻抗标幺值为，我们可以通过比较两个变压器的阻抗标幺值，判断它们的阻抗大小和特性。
结论
变压器阻抗标幺值是变压器阻抗参数的无量纲化处理结果，便于比较和计算。
通过计算公式可以将实际阻抗值转换为阻抗标幺值。
阻抗标幺值可用于变压器的参数比较和分析。
[电力系统计算中标幺值的应用(好公式)]电力系统电抗标幺值
![[电力系统计算中标幺值的应用(好公式)]电力系统电抗标幺值](https://img.taocdn.com/s3/m/a29dc04beff9aef8941e06f2.png)
[电力系统计算中标幺值的应用(好公式)]电力系统电抗标幺值电力系统计算中标幺值的应用工作中在进行起动设计分析时，由于系统参数是进行起动分析的基础，往往需要对甲方或设计院所给的电力系统参数进行核定。
由于电力系统中电气设备的容量规格多，电压等级多，用有名制计算量很大，尤其是对于多电压等级的归算。
因此，在电力系统的计算中，尤其在电力系统的短路计算中，各物理量广泛地采用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示。
此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的标幺值或相对值。
一、标幺值的定义标幺值=实际值（任意单位）/基准值（与实际值同单位）。
在进行标幺值计算时，首先需选定基准值。
基准值可以任意选定，基准值选的不同，其标幺值也各异。
因此，当说一个量的标幺值时，必须同时说明它的基准值才有意义。
所谓标幺制，就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法。
二、基准值的选取基准值的选取，除了要求基准值与有名值同单位外，原则上可以是任意的。
但因物理量之间有内在的必然联系，所以并非所有的基准值都可以任意选取。
在电力系统计算中，主要涉及对称三相电路，计算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和一等值阻抗，这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧姆定律，即S =U =I ??? （1）I ??选定的各物理量的基准值满足下列关系：S d =U d d I d ??? （2） =d I d ??将式（1）与式（2）相除后得：S *=U *I *?? （3） U *=Z *I *?式中，下标注‘*’者为标幺值，注‘d ’者为基准值，无下标为实际值。
由式（3）可以看出，在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同。
在各物理量取用相应的基准值情况下，线电压和相电压的标幺值相等，三相功率和单相功率的标幺值相等。
因此，有名单位制中单相电路的基本公式，可直接应用于三相电路中标幺值的运算。
且计算中无需顾忌线电压和相电压、三相和单相标幺值的区别，只需注意在还原成有名值时采用相应的基准值即可。
电力系统分析标幺值
电力系统分析标幺值引言电力系统分析是电力工程中非常重要的一部分，它通过对电力系统的参数和运行情况进行分析，帮助工程师了解电力系统的性能，并做出相应的决策。
其中，标幺值（per unit value）是电力系统分析中常用的一种计量方法，它可以将实际数值转化为相对数值，使得不同电力系统之间的参数可以进行比较和分析。
本文将介绍标幺值的定义、计算方法以及其在电力系统分析中的应用。
1. 标幺值的定义标幺值是一种将实际值转化为相对值的计量方法。
在电力系统中，标幺值是以某个参考值为基准，通过将实际值除以参考值而得到的相对值。
标幺值通常用百分数或小数表示，可以用来表达电力系统中各个参数的相对大小。
2. 标幺值的计算方法标幺值的计算方法是将实际值除以参考值，然后乘以100（或100%），以百分数表示。
标幺值的计算公式如下所示：标幺值 = (实际值 / 参考值) * 100%其中，实际值是需要转化为标幺值的数值，参考值是选定的基准值。
3. 标幺值在电力系统分析中的应用标幺值在电力系统分析中有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用例子。
3.1 线路阻抗和电流在电力系统分析中，线路阻抗和电流是非常重要的参数。
通过将线路阻抗和电流转化为标幺值，可以方便地比较不同线路的阻抗和电流大小。
标幺值还可以用来评估线路的电流负载情况，确定是否存在过载风险。
3.2 发电机功率和电压标幺值也可以用来表示发电机的功率和电压。
通过将发电机的功率和电压转化为标幺值，可以了解发电机的运行状态和性能。
标幺值还可以用来比较不同发电机的功率和电压大小，以及判断发电机是否正常运行。
3.3 变压器变比在电力系统中，变压器的变比是非常重要的参数。
通过将变压器的变比转化为标幺值，可以方便地比较不同变压器的变比大小。
标幺值还可以用来评估变压器的性能和运行情况，确定是否需要进行调整或替换。
3.4 系统功率在电力系统分析中，系统功率是一个重要的参数。
将系统功率转化为标幺值可以了解系统的运行状况，包括总功率、有功功率和无功功率等。
标幺值的概念与变压器参数测定方法.ppt
短路电压（阻抗电压）常用百分值表示
短 路 电 压 百 分 值:
短 路 电 压 电抗(无 功)分 量 百 分 值:
uk%
I1N Zk 75℃ U1N
100%
uk %
I1N X k U1N
100%
短 路 电 压 电 阻(有 功)分 量 百 分 值:
uk%
I R 1N k 750 C U1N
100%
20
参数测定方法
U
U 20 U 2 U2N
100 %
U1N U 2 U1N
100 %
1U
2
电压调整率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它 大小反映了供电电压的稳定性。
可以应用等效电路来计算 U ，但要用到复数计算，可 以用下面的方法来近似计算。
23
变压器的运行性能
二、感性负载时的分析：
根据变压器负载运行的一字形等效电路可得如下的相量图。
3
标幺值概念
一个物理量的
标幺值=
该物理量的实际值 该物理量的基本值
例如：两个电压U1=99KV，U2=110KV 选110KV作为电压基准值，则U1和U2的标幺值为0.9和1。 注意事项：
1、标幺值无单位；
2、所有物理量都可以用标幺值表示，如速度、温度、压力等。
3、基值选的不同，标幺值也不同，必须先选定基值。 4
7、简化公式
E
4.44 fNm UN
m mN
m
11
mN
UN 4.44 fN
参数测定方法
变压器等效电路中的各种电阻、电抗或阻抗如Rk、xk、 Rm、xm等称为变压器的参数，它们对变压器运行能有直接
的影响。所以，我们有必要看一下各种参数通过实验的方 法是如何测定得。
标幺值
标幺值1.标幺值的概念标幺值（per unit system，p.u）又称为相对值,是电力系统中常用的数值标记方法。
标幺值起源于输变电系统的计算和分析。
因为在输配电系统中，有很多变压器，如果不用标幺值方法来标记功率、电压、电流、阻抗等电气量时，会出现很多麻烦的叙述。
经常要对每个节点说明这是变压器的原边电压值，还是副边电压值；是相电压还是线电压。
为了避免这些麻烦，科学界的前人提出了一种简化的思路，这就是标幺值的概念。
以下面的电路为例：电路中是一台升压变压器，容量为12kVA，变比是1:3，原边电压100V，副边电压300V；副边带有10Ω的负载，原边电流90A，副边电流30A；原边、副边的功率都是9kVA。
在原边和副边所看到的实名值数据，如电压、电流、阻抗都是不同的（附图1）。
Now we use per-unit system deal these data.在副边侧的人以变压器容量作为功率的基准值，副边电压作为电压的基准值，即12kVA 1p.u B S ==，300V 1p.u B U ==得到电流基准值为1200040A 300B B B S I U ===，阻抗的基准值为3007.5Ω40B B B U Z I ===。
于是：*300.75p.u 40I ==，*10 1.33p.u 7.5Z ==，*10.750.75p.u 1S ×==同理在原边，12kVA B S =，100V B U =也可以得到同样的标幺值结果。
使用标幺值的结果是：变压器两侧的人所看到的标幺值是相同的（附图2）。
所以说使用了标幺值，再强调原边和副边是没有意义的。
附图1使用实名值的电路图，原边、副边的实名值不同附图2使用标幺值的电路，原边和副边的标幺值相同2.使用标幺值的好处1）在输配电相同中有很多相似的设备（如发电机、变压器、电动机、线路等），同样的设备虽然外形尺寸不同，但是它们的额定参数的相对值是相近的。
变压器参数标幺值计算公式
变压器参数标幺值计算公式在电气工程的领域中，变压器可是个相当重要的角色。
而谈到变压器，就不得不说一说变压器参数标幺值的计算公式啦。
咱们先来说说啥是标幺值。
简单来讲，标幺值就是把物理量用相对值来表示，这样能让计算和分析变得更简单、更清晰。
那变压器参数标幺值的计算公式是咋来的呢？这就得从变压器的基本原理说起。
变压器是通过电磁感应来实现电压变换的。
它主要由铁芯和绕组组成。
咱们计算变压器参数标幺值的时候，得先搞清楚几个关键的参数，比如短路阻抗、空载电流、空载损耗啥的。
就拿短路阻抗来说吧，它反映了变压器在短路状态下的性能。
计算它的标幺值，得先把实际值除以基准值。
这基准值呢，通常是根据变压器的额定容量和额定电压来确定的。
我记得有一次在实验室里，我们几个同学一起研究一个变压器的参数。
大家对着一堆数据，脑袋都快大了。
这时候有个同学突然说：“哎呀，咱们要是不搞清楚这标幺值的计算，这变压器就跟个谜一样，咱们永远也搞不明白它到底咋工作的！”大家一听，都觉得特别有道理，于是鼓足了劲儿开始算。
经过一番努力，我们终于算出了各个参数的标幺值。
那一刻，真的是满满的成就感。
再来说说空载电流的标幺值计算。
空载电流是变压器在空载状态下的电流，计算它的标幺值也是同样的道理，用实际值除以基准值。
还有空载损耗，这也是个重要的参数。
在计算它的标幺值时，同样不能忘了除以基准值。
总之，变压器参数标幺值的计算虽然有点复杂，但只要咱们搞清楚每个参数的含义，掌握好基准值的选取，再加上一点点耐心和细心，就能把它算明白。
这计算公式就像是一把钥匙，能帮我们打开了解变压器性能的大门。
学会了它，咱们就能更好地设计、使用和维护变压器啦！。
4.变压器的参数测定与标幺值
1、空载实验1）实验目的：求出变比k 、空载损耗p 0和激磁阻抗Z m 。
变压器的参数测定1U三相调压器2）实验原理图：3）实验步骤：高压边开路，低压边加额定电压U 1N ，测量副边开路电压U 20、空载电流I 10及空载输入功率p 0（铜耗很小，大部分为铁损）。
单相变压器2022111NU N E k N E U ==≈4）参数计算：1010N m U Z Z I ≈=低低00210m p r r I ≈=低低m x =①单相变压器（认为降压变压器）U 2m =m Z k Z 低2m =m r k r 低（归算到高压侧）②副边Y 连接三相变压器（归算到高压侧）③副边△连接三相变压器（归算到高压侧）21010/N m U Z Z kI ≈=202103m p r r k I ≈=m x =20m U Z Z k≈=()202103/m p r r k I ≈=m x =对于三相变压器，计算变比时要把测量出的线电压换算成相电压来进行计算，计算时一定要注意变压器原副边的接线方法。
5）绘制空载特性曲线0(U V U 问：比较空载特性曲线和磁化特性曲线的区别与联系？6）实验注意事项(1) 变压器空载运行的功率因数甚低，一般在0.2以下，应选用低功率因数瓦特表测量功率，以减小测量误差。
(2) 变压器接通电源前必须将调压器输出电压调至最小位置，以避免合闸时电流表及功率表电流线圈被冲击电流损坏。
空载特性曲线注意：（1）计算三相变压器激磁阻抗时，要用一相的功率、电压和电流值计算。
（2）激磁阻抗Z m 随外加电压大小而变化，为使测出的参数符合变压器的实际运行情况，空载试验应在额定电压下进行。
问题：1)实验目的：求出负载损耗p、短路阻抗Z k2、稳态短路实验axab c三相调压器2)实验原理图：3)实验步骤：副边短路，原边加电压使原边电流达到或接近额定值，测量电压U k ，原边电流I k 和输入功率p k （短路电压较小，铁损很小，大部分为铜损）单相变压器kk kU z I =4)参数计算：2kk kp r I =k x =①单相变压器'U U LZ '②原边Y 连接三相变压器③原边△连接三相变压器k U z =23kk kp r I=k x =k U z=k p r=k x =4)参数计算：5) 短路特性曲线1I kkI 问题：为何短路特性曲线是直线？=0m m Z I 认为支路开路：'2<<mZ Z ''1212()()k Z r r j x x =+++为常数k kI U ∝'U阻抗电压(短路电压)：短路阻抗与原边额定电流的乘积用原边额定电压的百分数表示。
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1、空载实验
1）实验目的：求出变比k 、空载损耗p 0和激磁阻抗Z m 。
变压器的参数测定
1
U
三相调压器
2）实验原理图：
3）实验步骤：高压边开路，低压边加额定电压U 1N ，测量副边开路电压U 20、空载电流I 10及空载输入功率p 0（铜耗很小，大部分为铁损）。
单相变压器
2022111N
U N E k N E U ==≈
4）参数计算：
1010
N m U Z Z I ≈=低低
002
10
m p r r I ≈=低低
m x =①单相变压器（认为降压变压器）
U 2
m =m Z k Z 低
2m =m r k r 低
（归算到高压侧）
②副边Y 连接三相变压器（归算到高压侧）
③副边△连接三相变压器（归算到高压侧）
21010
/N m U Z Z k
I ≈=2
02
10
3m p r r k I ≈
=m x =
2
0m U Z Z k
≈
=()
2
02
103/m p r r k I ≈
=m x =
对于三相变压器，计算变比时要把测量出的线电压换算成
相电压来进行计算，计算时一定要注意变压器原副边的接线方法。
5）绘制空载特性曲线
0(U V U 问：比较空载特性曲线和磁化特性曲线的区别与联系？
6）实验注意事项
(1) 变压器空载运行的功率因数甚低，一般在0.2以下，应选用低功率因数瓦特表测量功率，以减小测量误差。
(2) 变压器接通电源前必须将调压器输出电压调至最小位置，以避免合闸时电流表及功率表电流线圈被冲击电流损坏。
空载特性曲线
注意：
（1）计算三相变压器激磁阻抗时，要用一相的功率、电压和电流值计算。
（2）激磁阻抗Z m 随外加电压大小而变化，为使测出的参数符合变压器的实际运行情况，空载试验应在额定电压下进行。
问题：
1)实验目的：求出负载损耗p
、短路阻抗Z k
2、稳态短路实验
a
x
a
b c
三相调压器
2)实验原理图：3)实验步骤：副边短路，原边加电压使原边电流达到或接近额定值，测量电压U k ，原边电流I k 和输入功率p k （短路电压较小，铁损很小，大部分为铜损）单相变压器
k
k k
U z I =
4)参数计算：
2
k
k k
p r I =k x =①单相变压器
'U U L
Z '
②原边Y 连接三相变压器
③
原边△连接三相变压器
k U z =2
3k
k k
p r I
=k x =
k U z
=
k p r
=
k x =4)参数计算：
5) 短路特性曲线
1I k
k
I 问题：为何短路特性曲线是直线？
=0
m m Z I 认为支路开路：'2<<m
Z Z ''1212()()k Z r r j x x =+++为常数
k k
I U ∝
'U
阻抗电压(短路电压)：短路阻抗与原边额定电流的乘积用原边额定电压的百分数表示。
u k 有功分量u kr ：
01751100%
N k C k N I z u U ϕϕ
=
⨯01751100%
N k C kr N I r u U ϕϕ=
⨯①单相变压器
②原边Y 连接三相变压器
③原边△连接三相变压器
01751100%
N k C k N
I z u U =
⨯01100%
N k I z u =
⨯01751/100%
N k C
k N
I z u U ⨯=
⨯u k 无功分量u kx ：
11100%
N k kx N I x u U ϕϕ
=
⨯
4）在电机和变压器中，常取额定值作为基值；实际值
标么值=
基值
标幺值（p.u 值）
表示方法：物理量原符号右上角加上*号。
计算标幺值应注意：
1）实际值和基值应同为线值或相值；2）实际值与基值的单位必须相同；
3）基值可以任意选取，但对于存在制约关系的几个物理量（U 、I 、Z 和S ）只能任意选取其中的两个量的基值，其他基值由计算获得；5）归算值的基值应取被归算到所在边的基值。
标幺值的必要性
采用标么值的优点：
222121212**
2
22111()/N N N N N N N
N I r kI r I k r I r r r U U k
U U ϕϕϕϕϕ
ϕϕ
''=
=
=
=
=4）采用标幺值后各物理量的数值简化了，各物理量额定值的标幺值等于1，计算更加简便。
某些物理量标幺值具有相同的数值，例如：
1）用标幺值表示的参数及性能数据变化范围很小，便于对不同容量的变压器进行比较。
2）在三相变压器中，线值和相值的标幺值是相等的。
3）用标么值表示时，原副边各物理量不需归算。
例如：
**N k k k
k k k
N N N I z U z z U u z U U ϕϕϕϕϕ=====*
k kr r u =*k kx x u =采用标幺值的缺点：1) 没有单位，因而物理概念不明确；
2)
无法利用量纲关系来检查某些计算是否正确。
问题：Y/d 连接的三相变压器原副边漏阻抗分别为Z 1和Z 2，其漏阻抗标幺值的表达式为？2) 原、副绕组阻抗的基值：
1122**12121122N N N N N N I z I z z z z z z U z U ϕϕϕϕ
=
===111222//N N N N N N z U I z U I ϕϕϕϕ
==1) 选用电压、电流额定值为基值时，原、副边电压、电流的标幺值：
****
12121
2121212N N N N
U U I I U U I I U U I I ====
、、、原、副绕组漏阻抗的标幺值为：变压器标幺值计算：
结论：阻抗的标幺值等于额定相电流在阻抗上电压降的标幺值。