变压器效率特性

变压器运行特性分析与效率曲线二、理论分析

2.效率和效率特性

变压器运行时将产生损耗。变压器的损耗分为铜耗和铁耗，每一类又包括基本损耗和杂散损耗。其中铁耗可视为不变损耗。基本铜耗是指电流流过绕组时所产生的直流电阻损耗。杂散铜耗主要是指漏磁场引起电流集肤效应，使绕组的有效电阻增大所增加的铜耗，以及漏磁场在结构部件中所引起的涡流损耗等。

变压器的总损耗为

''

2

2k

Fe

Cu

Fe

R

mI

p

p

p

P+

=

+

=

∑

式中，电阻。

为归算到二次侧的短路

为相数；''R

k

m

变压器的输入有功功率为1P，输出功率为2P，总损耗功率为P

∑，所以效率

为

P

P

P

P

P

∑

+

=

=

2

2

1

2

η

由于电力变压器的效率很高，用直接负载法测量1P和2P在算出效率，很难

得到准确的结果，因此工程上常采用间接法来计算效率，由空载试验测出铁耗，由短路试验测出铜耗在计算效率。此时效率为

kN

O

N

kN

O

P

I

P

I

S

P

I

P

P

P

2

2

2

2

2

2

1

cos

1

1

*

*

*

+

+

+

-

=

∑

-

=

ϕ

η

给定以上的参数即可绘制效率曲线。

图3.变压器的效率曲线

有数学分析

2

=

dI

dη

可知在变压器的铜耗等于铁耗时，变压器的效率达到最

大。

图4.效率曲线的最大值

说明：图中铁耗与铜耗值与对应的坐标值并不一一对应。

附程序源代码

3.变压器的效率曲线

function xiaolv1

p0=2.4;

pk=11.6;

sn=1000;

j=0.8;

a=zeros(1,1000);

b=zeros(1,1000);

for i=2:1:1000

a(i)=a(i-1)+0.001;

b(i)=1-(p0+(a(i)^2)*pk)/(a(i)*sn*0.8+p0+(a(i)^2)*pk); end

hold on

plot(a,b)

xlabel('I2的标幺值 ')

ylabel('效率 ')

4.效率曲线的最大值

function xiaolv2

p0=2.4;

pk=11.6;

sn=1000;

j=0.8;

a=zeros(1,1000);

b=zeros(1,1000);

cu=zeros(1,1000);

fe=zeros(1,1000);

for i=2:1:1000

a(i)=a(i-1)+0.001;

b(i)=1-(p0+(a(i)^2)*pk)/(a(i)*sn*0.8+p0+(a(i)^2)*pk); fe(i)=p0;

cu(i)=(a(i)^2)*pk;

end

fe2=fe/14;

cu2=cu/20;

hold on

plot(a,b,'r-')

plot(a,fe2,'g:')

plot(a,cu2,'b-')