短路阻抗计算

第五章短路阻抗计算

第一节概述

通常，变压器的短路阻抗，是指在额定频率和参考温度下，一对绕组中、某一绕组的端子之间的等效串联阻抗Zk＝Rk+jXk。由于它的值除计算之外，还要通过负载试验来确定，所以习惯上又把它称为短路电压或阻抗电压。

短路阻抗是变压器性能指标中很重要的项目，其出厂时的实测值与规定值之间的偏差要求很严。本节中将从短路阻抗计算的基本原理出发来逐步展开对与短路阻抗这个参数有关的各项问题的分析。

通常，短路阻抗是由电阻分量(短路电阻)Rk及电抗分量(短路电抗)Xk所组成的，它们之间的关系为

对于三相变压器，它表示为每相的阻抗(等值星形联结)。而对于带有分接绕组的变压器，是指其在指定分接位置上的值，如无另外规定，通常是指主分接。

应当指出的是，变压器的短路阻抗经常是用百分值(％)的形式来表示。所谓的百分值是一个相对单位制，便于产品之间进行参数的相互对比．例如，对于在某个容量、电压范围下的变压器，其短路阻抗的百分值应是相同的．

变压器的短路阻抗uk的百分值，通常由电抗分量Ukx(％)与电阻分量Ukr(％)所组成，由于它代表了变压器内阻抗的大小，故又称为阻抗电压。在Uk(％)与Ukx(％)及Ukr(％)之间，具有下列关系

通常，电抗分量Ukx(％)相当于由漏磁通所决定的变压器的漏电抗xk(％)，它在Uk(％)中占据着主要部分，本章中所介绍的短路阻抗的计算方法主要是关于漏电抗的计算．而电阻分量Ukr(％)，则主要相当于变压器绕组的电阻，它可以按负载损耗户。由下式求得

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系．据经验，只有当变压器的容量小于1000kVA时，才需要考虑电阻分量Ukr(％)的影响．所以对于多数大中型变压器，均可近似取Uk(％)≈Ukx(％)。

Uk(％)是变压器的重要技术参数，它对变压器的制造成本、短路电流的大小，电压质量的高低以及系统运行性能等都有显著的影响。因此，Uk(％)的选择是一个复杂的技术经济问题。各个国家根据自身的国情，在本国的技术标准中分别规定了产品的Uk(％)值。我国的双绕组和三绕组变压器以及自耦电力变压器的标准短路阻抗值，应根据GB 6451 1999以及GB／T 6274 1996的规定，如表5—1及表5—2所示。

应当指出，对于特种变压器而言，其短路阻抗的标准值应根据其具体运行特性而定，可参见有关专业标准或由制造厂家与用户协商决定。

第二节漏电抗计算的基本公式的推导

1．漏电抗计算的基本假定

由于漏电抗X0＝wLk，故要计算漏电抗必须首先计算出漏电感Lk。

因而，漏电感的计算又归结为计算漏磁通∮o或漏磁链∮。

众所周知，所谓漏磁通是指单独和原绕组或副绕组相匝链的磁通。漏磁通在空间的分布情况是较为复杂的，大致可示意如图5—1所示。

关于漏磁通分布情况的精确计算，只有依靠用数值计算法去求解拉普拉斯方程式，即依靠计算机来进行，相对而言是较复杂的。由于变压器的绕组是同心圆状地布置，加之铁

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