高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施_井永腾

高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施_井永腾
高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施_井永腾

变压器阻抗计算word资料24页

设 计 手 册 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算 目 录 1 概述 SB1-007.5 第1页 1.1 漏磁通及漏抗电势 SB1-007.5 第1页 1.2 短路阻抗 SB1-007.5 第1页 1.3 短路阻抗允许偏差 SB1-007.5 第2页 2 电抗分量计算 SB1-007.5 第2页 2.1 电抗计算公式中的符号代表意义 SB1-007.5 第2页 2.2 双绕组变压器电抗计算 SB1-007.5 第5页 2.3 双绕组有载变压器电抗计算 SB1-007.5 第6页 2.4 双绕组变压器 (高-低-高) 电抗计算 SB1-007.5 第7页 2.4.1 双绕组变压器(高-低-高)电抗计算方法之一 SB1-007.5 第7页 2.4.2 双绕组变压器(高-低-高)电抗计算方法之二 SB1-007.5 第8页 共 第 01 01 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算

2.5双绕组变压器 ( 高-低-高-低 ) 电抗计算SB1-007.5第9页 2.6三绕组变压器电抗计算SB1-007.5第10页2.7三绕组自耦变压器电抗计算SB1-007.5第11页2.8双绕组变压器 ( 低压Z形联结) 电抗计算SB1-007.5第12页 2.9分裂变压器电抗计算SB1-007.5第13页2.9.1单相分裂变压器电抗计算SB1-007.5第13页2.9.2三相径向分裂变压器电抗计算SB1-007.5第14页2.9.3三相轴向分裂变压器电抗计算SB1-007.5第15页 2.10单相旁轭有载调压自耦变压器(低压励磁)电抗计算SB1-007.5第16页3电阻分量计算SB1-007.5第17页4短路阻抗计算SB1-007.5第17页

自耦变压器工作原理

自耦变压器的工作原理 1自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器.升压和降压用不同的抽头来实现.比共用线圈少的部分抽头电压就降低.比共用线圈多的部分抽头电压就升高. 2其实原理和普通变压器一样的,只不过他的原线圈就是它的副线圈```一般的变压器是左边一个原线圈通过电磁感应,使右边的副线圈产生电压``,自耦变压器是自己影响自己`` 3自耦变压器是只有一个绕组的变压器,当作为降压变压器使用时,从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组;当作为升压变压器使用时,外施电压只加在绕组的—部分线匝上。通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组,其余部分称为串联绕组,同容量的自藕变压器与普通变压器相比,不但尺寸小,而且效率高,并且变压器容量越大,电压越高.这个优点就越加突出。因此随着电力系统的发展、电压等级的提高和输送容量的增大,自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用. 由电磁感应的原理可知,变压器并不要有分开的原绕组和副绕组,只有一个线圈也能达到变换电压的 目的.在图1中,当变压器原绕组W1接入交流电源U1时,变压器原绕组每匝的电压降,电压平均分配在变压器原绕组1,2,变压器副绕组W2的电压等于原绕组每匝电压乘以3,4的匝数.在U1不变的下,变更W1和W2的比例,就得到不同的U2值.这种原,副绕组直接串联,自行偶合的变压器就叫自藕变压器,又叫单圈变压器. 普通变压器的原,副绕组是互相绝缘的,只用磁的联系而没有电的联系,依线圈组数的不同,这 种变压器又可分为双圈变压器或多圈变压器.由电磁感应的原理可知,并不要有分开的原绕组和副 绕组,只有一个线圈也https://www.360docs.net/doc/ed14400210.html,能达到变换电压的目的.在图1中,当原绕组W1接入交流电源U1时,原绕组每匝的电压降,电压平均分配在原绕组1,2,,副绕组W2的电压等于原绕组每匝电压乘 以3,4的匝数.在U1不变的下,变更W1和W2的比例,就得到不同的U2值.这种原,副绕组直接串联,自行偶合的变压器称为自耦变压器,又叫单圈变压器. 自耦变压器中的电压,电流和匝数的关系和变压器,既:U1/U2=W1/W2=I2/I1=K 自耦变压器最大特点是,副绕组是原绕组的一部分(如图1的自耦降压变压器),或原绕组是副绕组的一部分(如图2的自耦升压变压器).

变压器损耗计算公式

变压器损耗计算公式 简介: 负载曲线的平均负载系数越高,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越小的变压器;负载曲线的平均负载系数越低,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越大的变压器. 将负载曲线的平均负载系数乘以一个大于1的倍数,通常可取1-1.3,作为获得最佳效率的负载系数,然后按βb=(1/R)1/2计算变压器应具备的损耗比. 关键字:变压器 1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK -------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比. UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示. 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比. 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比. PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损.其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示). 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗. 变压器的全损耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC /P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率. 3、变压器节能技术推广 1) 推广使用低损耗变压器; (1)铁芯损耗的控制

变压器容量及其阻抗电压关系

变压器容量及其阻抗电压关系.txt什么叫神话?请听男人向你表达爱意;什么叫传说?请听男人对你的承诺;什么叫梦境?请看你自己听到前两者时的反应。 1 引言 变压器的额定容量与其对应的阻抗电压在GB1094.1、 GB1094.5和GB6451等有相关的要求,是一个强制性标准。变压器厂家在变压器出厂时测得的阻抗电压值均在国标容许的偏差内。 国内大多数城市对用户的供电方式都是采用10KV电源到用户端,通过10KV变压器(配变)变低电压为380V( 220V)给用户负荷供电的。所以,每个城市变压器数量最多的也就是这些配变。在某城市给这些配变做负载试验时,发现当中一小部分变压器的阻抗电压值的偏差超出容许的范围(配变的容许偏差≤±10%),特别是一些地处较偏僻的中小企业用户的变压器。 进行数据分析时发现所测得的阻抗电压值多数是偏小,这并非偶然,通过进一步的试验,发现变压器铭牌上的额定容量和变压器的实际容量有出入,而且大多是小一个等级。如铭牌上容量是400KVA的变压器,实际容量是500KVA,负载试验时,是把400KVA作为已知量输入测试仪,而此变压器的实际容量却是500KVA,这样就造成所测的阻抗电压值偏小,如果不是进行负载试验的话,这种情况是很难发现的(配变在交接试验是不要求做负载试验的)。 这些企业用户大多属于大工业用户,所以将直接反映在基本电费的减少,也即供电部门少收了电费。针对这种情况,根据变压器的额定容量和阻抗电压的对应关系,在试验现场可以通过简单轻便的变压器参数测试仪对变压器进行负载实验,对测得的阻抗电压值进行分析,初步判断变压器铭牌容量和实际容量是否相符。关于变压器实际出力还需进一步试验(如直接负荷法)。这种方法简单易行,可以在供电部门和电力安装企业推广运用,对挂网运行中的配变进行检查和把住安装的交接试验关,这样可以为供电部门和国家挽回一部分电费,从而得到很好的经济效益。 2 阻抗电压的物理意义及测量 2.1阻抗电压的物理意义 阻抗电压是将变压器的二次绕组短路,使一次绕组电压慢慢加大,当二次绕组的短路电流达到额定电流时,一次绕组所施加的电压(短路电压)与额定电压的比值百分数。阻抗电压Uk (%)是涉及到变压器成本、效率和运行的重要经济指标和对变压器进行状态诊断的主要参数依据之一。 同容量的变压器,阻抗电压小的成本低,效率高,价格便宜,另外运行时的压降及电压变动率也小,电压质量容易得到控制和保证,因此从电网的运行角度考虑,希望阻抗电压小一些好。但从变压器限制短路电流条件考虑,则希望阻抗电压大一些好,以免电气设备(如断路器、隔离开关、电缆等)在运行中经受不住短路电流的作用而损坏。不同容量的变压器对应的阻抗电压值国标是有相关规定的,而对于大容量的变压器和变电站的变压器不在本文探讨的范围内。本文是针对大量的10KV等级(及以下)的用户变压器进行探讨的。 2.2阻抗电压的测量

自耦变压器原理

自耦变压器原理 随着工业的不断发展,除了普通双绕组电力变压器外,相应地出现了适用于各种用途的特殊变压器,虽然种类和规格很多,但是其基本原理与普通双绕组变压器相同或相似,不再作一一讨论。本文主要介绍较常用的自耦变压器的工作原理。 自耦变压器概述 自耦的耦是电磁耦合的意思,普通的变压器是通过原副边线圈电磁耦合来传递能量,原副边没有直接电的联系,自耦变压器原副边有直接电的联系,它的低压线圈就是高压线圈的一部分。 通信线路的防护设备中也会使用自耦变压器等保护设备。 自耦变压器是指它的绕组是,初级和次级在同一条绕组上的变压器。根据结构还可细分为可调压式和固定式。 自耦变压器是根据电磁感应现象中的自感现象制成的,它主要作用调节电压高低。 自感电动势是由于通过线圈本身的电流产生变化,使得穿过线圈的磁通发生变化而引起线圈两端产生的电动势。因为感应电动势的高低与线圈的匝数成正比例,所以整个线圈中的局部绕组产生的电动势一定低于全部绕组产生的电动势。如果把局部绕组和全部绕组分别作为初级和次级,就构成了自耦变压器。同样,改变两部分绕组的匝数比也就改变了变压比。 自耦变压器结构简单,成本低。制成的自耦调压器、自耦降压补偿器等被广泛使用。但是由于自耦变压器的初、次级在电路上没有实现隔离,安全性能不高。所以在要求使用安全电压的场所,被禁止使用自耦变压器。 一、自耦变压器工作原理 1.结构特点及用途 前面叙述的变压器,其一、二次绕组是分开绕制的,它们虽装在同一铁心上,但相互之间是绝缘的,即一、二次绕组之间只有磁的耦合,而没有电的直接联系。这种变压器称为双绕组变压器。如果把一、二次绕组合二为一,使二次绕组成为一次绕组的一部分,这种只有一个绕组的变压器称为自耦变压器,如图所示。可见自耦变压器的一、二次绕组之间除了有磁的耦合外,还有电的直接联系。由下面的分析可知,自耦变压器可节省铜和铁的消耗量,从而减小变压器的体积、重量,降低制造成本,且有利于大型变压器的运输和安装。在高压输电系统中,自耦变压器主要用来连接两个电压等级相近的电力网,作联络变压器之用。在实验室常用具有滑动触点的自耦调压器获得可任意调节的交流电压。此外,

变压器损耗原理及计算方法

变压器损耗原理及计算方法 变压器的损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC/P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。一、变损电量的计算:变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关,铜损与负荷大小有关。因此,应分别计算损失电量。 1、铁损电量的计算:不同型号和容量的铁损电量,计算公式是:

变压器损耗计算公式

变压器损耗 分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗, 1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK -------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取

系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC /P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。一、变损电量的计算:变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关,铜损与负荷大小有关。因此,应分别计算损失电量。

最新变压器中磁性元件的损耗详解

变压器中磁性元件的 损耗详解

变压器中磁性元件的损耗详解 今天我们来讨论下电源电路中磁性元件的损耗。 电源中的磁性元件一般就是指电感与变压器,这里我们这种讨论初次级隔离的变压器,因为这种变压器在开关电源中应用最为广泛。 变压器的作用大致是提供初次级的电气隔离,使输出电压或升或降,传送能量;变压器设计的好坏直接关系到整个电源系统的安规,EMC,效率,温升,输出的电气性能参数,寿命,可靠性,甚至会导致系统的崩溃。 升压的做过,但经验不多,说说个人的理解,不一定对,权作参考与讨论之用。

升压变压器的难点,楼上已经指出来了,因为绕组的圈数太多,漏感与分布电容很难两全其美;这个时候我觉得应该从以下几个方面着手: 1、在选择变压器的时候,如果结构尺寸允许的话,我们尽量选择高长型(立式)或窄长(卧式)型的,因为这种变压器单层绕线圈数多,可以有效降低绕线的层数,增加初次级的耦合,减小层间电容。 2、优化绕线顺序,使初次级能增减耦合面积;曾经用过这种绕法:1/3次级--1/2初级--1/3次级--1/2初级--1/3次级,结果表明此种绕法漏感可以小很多。 当然这种变压器绕制工艺稍显复杂,成本稍高,但还是可以接受。

3、层间电容大家都知道,每层之间加黄胶带,便可减少层间电容。 当然这些措施都是在考虑安规与EMC的情况下,做出的改进;对于升压电源,漏感与层间电容如果处理不好很容易引起振荡,使电源的EMC不好过,效率不高,有时会莫名其妙的炸MOS管(我实际碰到过的情况)。 我们知道变压器的损耗分为铁损与铜损,先来说说铁损吧。 变压器的铁损包括三个方面: 一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器磁芯的磁力线其方向和大小随之变化,使得磁芯内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗。

变压器并列运行及负荷分配的计算

变压器并列运行及负荷 分配的计算 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

一、变压器并列运行的条件是什么 1.变比相等。变压器比不同,二次电压不等,在二次绕组中也会产生环流,并占据变压器的容量,增加变压器的损耗。差值最多不超过±%。 2.联结组序号必须相同。接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差,在变压器的二次侧内部产生循环电流。 3.两台变压器容量比不超过3:1。容量不同的变压器短路电压不同,负荷分配不平衡,运行不经济。 4.短路电压相同。 关于短路电压要求相同的说明:实际上是非常接近即可,因为试验值往往与设计理论值有一定的偏差,铭牌上写的都是试验值,即实际值。 如果短路电压相差过大,会导致短路电压小的发生过负荷现象,建议允许差一般不超过10%。至于为什么,请看文末的变压器并列运行负荷分配计算。 二、什么叫变压器的短路电压 这里要先说一下变压器的阻抗电压 变压器的阻抗电压百分数由电抗电压降和电阻电压降组成。在数值上与变压器的阻抗百分数相等,表明变压器内阻抗的大小。阻抗电压百分数表明了变压器在满载(额定负荷)运行时变压器本身的阻抗压降的大小。它对于变压器在二次侧发生短路时,将产生的短路电流大小有决定性意义,对变压器制造价格和变压器的并联运行也有重要意义,也是考虑短路电流热稳定和动稳定及继电保护整定的重要依据。此数值在变压器设计时遵从国家标准。

阻抗电压百分数的大小与变压器的容量有关,一般变压器容量越大短路阻抗也就越大(一般情况哦)。我国生产的电力变压器,阻抗电压百分数一般在4%~24%的范围内。 再说变压器的短路电压 变压器的短路电压百分数是当变压器一侧短路,而另一侧通以额定电流时的电压,此电压占其额定电压百分比。实际上此电压是变压器通电侧和短路侧的漏抗在额定电流下的压降。同容量的变压器,其电抗愈大,这个短路电压百分数也愈大,同样的电流通过,大电抗的变压器,产生的电压损失也愈大,故短路电压百分数大的变压器的电抗变化率也越大。 所以说:短路电压百分数=阻抗电压百分数(有时说成短路阻抗百分数)。 三、变压器短路阻抗大好,还是小了好(我习惯叫短路阻抗,最直观) 变压器的短路阻抗大小各有利弊。如果选择大的,当变压器的负载端发生短路时,短路电流会小些,变压器所承受的短路力会小,所受破坏也相对小些。但平时线路压降会增大,线路损耗增加、发热量加大,有时靠分接开关甚至调不过来,使设备无法获得合适电压,从而影响设备的正常运转。 另一方面,短路阻抗大的,产品的几何尺寸相对增加,即材料要增加,制造成本加大。如果太小,短路电流大,变压器所承受的短路力会大,为防止对设备的破坏,设备选型等都要增加短路容量,经济不划算。 所以,在选取变压器短路阻抗这个数值时要综合考虑,综合考虑,综合考虑。重要的事要说3遍,因为我不懂。 四、变压器并列运行负荷分配计算

自耦变压器容量算

自耦变压器容量算

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自耦变压器容量计算 一、二次绕组有共同耦合部分的变压器称为自耦变压器。和普通变压器不同,自耦变压器的绕组之间不仅有磁的联系,还有电的联系。通常,把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组,其余部分称为串联绕组。公共绕组和串联绕组共同组成自耦变压器的高压绕组。 公共绕组和串联绕组是通过电磁感应和电的直接连接两种关系耦合起来的,以改变一、二次电压和在一、二次之间传输电能。自耦变压器的串联绕组和公共绕组一般按同心式放置,因串联绕组与高压系统连接,它常布置在铁芯最外层。自耦变压器常用于高、低电压比较接近的场合,例如连接高电压、大容量且电压等级相差不大的电力系统,在工厂和实验室用作调压器和起动补偿器等。电力系统中,常见的有单相自耦变压器和三相自耦变压器,对超高压特大容量的自耦变压器,因受运输条件的限制一般都做成单相的。 由于普通双绕组变压器的一、二次绕组之间只有磁的联系而没有电的联系,功率的传递全靠电磁感应,因此其铭牌上所标称的额定容量就是绕组的额定容量,它取决于绕组的额定电压和额定电流。绕组容量是通过电磁感应从一次传递给二次的,它的大小决定了变压器的主要尺寸和材料消耗,是变压器设计的依据。

自耦变压器的容量是指它的输入容量或输出容量,与一般双绕组变压器的容量表达式相同,额定运行时为 SN=U1NI1N =U2NI2N (1) 根据串联绕组或公共绕组的电压、电流值,计算可得自耦变压器绕组的容量。 串联绕组的额定容量 (2) 公共绕组的额定容量 (3) 可见,虽然自耦变压器容量的表达式与普通双绕组变压器相同,但自耦变压器的容量却不等于它的绕组容量。公共绕组和串联绕组额定容量相等,但都比自耦变压器的额定容量小,这多出的部分1/kSN称为自耦变压器的传导容量,它是由一次侧通过电路直接传递给负载的,不需增加绕组容量。 综上所述,用自耦变压器联系两种电压网络时,因为一、二次绕组间除了磁的联系外,还存在着电的直接联系,从一次侧到二次侧的功率传递,一部分通过绕组间的电磁感应,一部分直接传导,其容量包括传导容量和电磁容量两部分。 传导容量:通过电路关系直接传递的视在功率,它占总容量的1/k,普通变压器没有这一部分。

030 变压器零序阻抗的实测与计算

变压器零序阻抗的实测与计算   袁凌   (武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072)   摘要:文章阐述了变压器零序电抗的实测方法并给出了折算成标幺值的公式,同时分析了常用的变压器零序电抗与正序阻抗之间的关系,为简化计算提供了方便。 关键词:变压器;零序阻抗;实测;简化   1变压器零序阻抗及等值电路图 电力系统中为了对接地性质的系统短路故障采用相应的有效的保护措施,需要确定系统中各电气设备的零序参数,变压器的零序阻抗便是其中之一。 变压器零序阻抗是指零序电流流过变压器三相对称电路时遇到的阻抗。 变压器的零序等值电路可以用三端T型电路来表示,见图 1。X G0、X Z0相当于零序漏电抗,X m0为零序激磁电抗。     2 实测与计算目的 三相变压器的零序阻抗特性与绕组的连接方式有关。在有三角形接线绕组时,在三角形接线绕组形成的平衡安匝作用的情况下,电压与电流间的关系是线性的,也就是说,零序阻抗是个定值。但对于没有三角形接线绕组的变压器,例如全星形三相三芯式自耦变压器来说,其零序阻抗由于油箱外壳磁化作用的影响,是一个变化的数值。图2所示为全星形三相三芯式自耦变压器做零序开路试验的特性曲 线,Z1,0(%)、Z2,0(%)、Z3,0(%)代表从高、中、低三侧加压时,Z0(%)

随着外施零序电压U0(%)的变化而呈现的非线性变化关系。因此其零序阻抗的稳定饱和值要实测确定。     零序阻抗还取决于绕组和铁芯之间的结构布置,因此在不同绕组上测量时就会有差异。零序阻抗也与铁芯结构型式有关。三相三柱式铁芯结构的变压器,零序磁通必须通过铁芯与油箱之间的空气隙和油箱形成回路,其零序阻抗较小。而三相五柱式铁芯结构的变压器,零序磁通则可通过旁轭形成回路,因此其零序阻抗较大。 即使2台相同规格,但绕组排列方式不同的变压器,例如Y0/y0/Δ型接线与Y0/Δ/y0接线的变压器零序阻抗也有差别。因此,在实际计算中,变压器零 序阻抗最好取实测值。 3不同类型变压器零序阻抗实测、计算与等值电路图 根据变压器接线组别、中性点引出线的不同,零序阻抗的测试方法有所不同,下面对电网中应用广泛的几种变压器的零序阻抗的测量、计算方法逐一论述。 3.1Y0/y0/Δ和Y0/Δ型接线变压器 Y0/Δ接线双绕组变压器与Y0/y0/Δ接线三绕组变压器,只有一个中性点引出线,其Y、Δ绕组中零序电流无法流通,零序阻抗的测量只需在带有中性点的Y0绕组上进行,将单相电压U0施加于Y0绕组中接在一起的

自耦变压器

自耦变压器 科技名词定义 中文名称:自耦变压器 英文名称:autotransformer 定义:至少有两个绕组具有公共部分的变压器。 所属学科:电力(一级学科);变电(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

编辑本段概述 石家庄金山变压器有限公司 自耦变压器是指它的绕组是初级和次级是在同一调绕组上的变压器。根据结构还可细分为可调压式和固定式。 编辑本段什么是变压器? 自耦变压器降压启动控制线路 在一个闭合的铁芯上绕两个或以上的线圈,当一个线圈通入交流电源时(就是初级线圈),线圈中流过交变电流,这个交变电流在铁芯中产生交变磁场,交变主磁通在初级线圈中产生自身感应电动势,同时另外一个线圈(就是次级线圈)中感应互感电动势。通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈端电压,实现电压的变换,一般匝数比为1.5:1~2:1。

因为初级和次级线圈直接相连,有跨级漏电的危险。所以不能作行灯变压器。 编辑本段自耦变压器和与干式变压器的区别 在目前的电网中,从220KV电压等级才开始有自耦变压器,多用作电网间的联络变。220KV以下几乎没有自耦变。 自耦变压器在较低电压下是使用最多是用来作为电机降压启动使用 对于干式变压器来讲,它的绝缘介质是树脂之类的固体,没有油浸式变压器中的绝缘油,所以称为干式。干式变压器由于散热条件差,所以容量不能做得很大,一般只有中小型变压器,电压等级也基本上在35KV及以下,但现在国内外也都已经有额定电压达到66kV甚至更高的干式变压器,容量也可达30000kVA甚至更高。 编辑本段自耦变压器的工作原理 自耦变压器零序差动保护原理图

变压器的铁损和铜损

变压器的铁损和铜损 变压器的损耗包括两部分:铁损和铜损。变压器的升温主要由铁损和铜损共同产生的。由于变压器存在铁损和铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率。 当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,因为铁芯本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流,好像一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁芯发热,变压器的升温增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。 变压器的铁损还包括磁滞损耗,但在变压器的测试中,只需要知道变压器总的铁损,而不必分别测出磁滞损失与涡流损失。变压器在空载情况下所取得的功率都消耗于铁损和原绕组的铜损,而原绕组的铜损由于空载时对应的电流很小,所以与铜损相比铁损就微不足道了,因此变压器空载时所消耗的功率可以近似认为是铁损。 另外要绕制变压器需要用大量的铜损,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。 变压器的铜损分两部分:原绕组的铜损和副绕组的铜损。在一个给定的变压器中,铜损仅与变压器的负载有关,测量变压器铜损是通过短路实验来测定的,在短路实验中,将变压器的低压端绕组短接,而给另一个绕组加上适当小的电压,使通过两个绕组的电流都等于额定值,称为电路电压,因为短路电压很低,此时变压器的铁损可以忽略不计,此时测得的即可认为是变压器的额定状态下的铜损。 由此可以知道:变压器的铁损与电压器的一次电压有关,与二次负荷无关,就是说:只要变压器一次有电压就一定有铁损产生。电压一定,铁损就一定。铜损则不同,它的大小主要取决负荷电流的大小。

变压器短路阻抗测试和计算公式

概述 变压器短路阻抗试验的目的是判定变压器绕组有无变形。 变压器是电力系统中主要电气设备之一,对电力系统的安全运行起着重大的作用。在变压器的运行过程中,其绕组难免要承受各种各样的短路电动力的作用,从而引起变压器不同程度的绕组变形。绕组变形以后的变压器,其抗短路能力急剧下降,可能在再次承受短路冲击甚至在正常运行电流的作用下引起变压器彻底损坏。为避免变压器缺陷的扩大,对已承受过短路冲击的变压器,必须进行变压器绕组变形测试,即短路阻抗测试。 变压器的短路阻抗是指该变压器的负荷阻抗为零时变压器输入端的等效阻抗。短路阻抗可分为电阻分量和电抗分量,对于110kV及以上的大型变压器,电阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小,短路阻抗值主要是电抗分量的数值。变压器的短路电抗分量,就是变压器绕组的漏电抗。变压器的漏电抗可分为纵向漏电抗和横向漏电抗两部分,通常情况下,横向漏电抗所占的比例较小。变压器的漏电抗值由绕组的几何尺寸所决定的,变压器绕组结构状态的改变势必引起变压器漏电抗的变化,从而引起变压器短路阻抗数值的改变。 二、额定条件下短路阻抗基本算法

三、非额定频率下的短路阻抗试验 当作试验的电源频率不是额定频率(一般为50Hz)时,应对测试结果进行校正。由于短路阻抗由直流电阻和绕组电流产生的漏磁场在变压器中引起的电抗组成。可以认为直流电阻与频率无关,而由绕组电流产生的漏磁场在变压器中引起的电抗与试验频率有关。当试验频率与额定频率偏差小于5%时,短路阻抗可以认为近似相等,阻抗电压则按下式折算: 式中u k75 --75℃下的阻抗电压,%; u kt—试验温度下的阻抗电压,%; f N --额定频率(Hz); f′--试验频率(Hz); P kt --试验温度下负载损耗(W); S N --变压器的额定容量(kVA); K—绕组的电阻温度因数。 四、三相变压器的分相短路阻抗试验 当没有三相试验电源、试验电源容量较小或查找负载故障时,通常要对三相变压器进行单相负载试验。 1、供电侧为Y接法 当高压绕组为Y联结时,另一侧为y或d联结时,分相试验是将试品低压三相线端短路,由高压侧AB、BC、CA分别施加试验电压。此时折算到三相阻抗电压和三相负载损耗可

变压器损耗定义

变压器的损耗包含两部分,空载损耗与负载损耗。 1.变压器的空载损耗 变压器的空载损耗又称铁耗,它属于励磁损耗与负载无关。 1.1空载损耗的组成 通常变压器的空载损耗包括铁芯材料的磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗几部分。 1.1.1磁滞损耗 磁滞损耗是铁磁材料在反复磁化过程中由于磁滞现象所产生的损耗。磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比。微观地来看,磁滞损耗与硅钢片内部的结晶方位、结晶纯度、内部晶粒的畸变等因素都有关系。由于磁滞回线的面积又与最大磁密B m 的平方成正比,因此磁滞损耗约和最大磁密B m 的平方成正比。此外,磁滞损耗是由交变磁化所产生,所以它的大小还和交变频率f 有关。具体来说磁滞损耗P c 的大小可用下式计算 21c m P C B f V =?? (1-1) 式中,C 1——由硅钢片材料特性所决定的系数(与铁芯磁导率、密度等有关); B m ——交变磁通的最大磁密; f ——频率; V ——铁磁材料总体积。 注:在日本东京制铁株式出版社的《新日本制铁电磁钢板》中提到有的硅钢片厂家认为,磁滞损耗的大小与B m 的1.6次方成正比。 1.1.2涡流损耗 由于铁芯本身为金属导体,所以由于电磁感应现象所感生的电动势将在铁芯内产生环流,即为涡流。由于铁芯中有涡流流过,而铁芯本身又存在电阻,故引起了涡流损耗。具体来说,经典的涡流损耗P w 的大小可用下式计算 2222m w B f t P C ρ??= (1-2) 式中,C 2——决定于硅钢片材料性质的系数; t ——硅钢片的厚度; ρ——硅钢片的电阻率。 1.1.3异常涡流损耗 在上文的标注所提到的文献中,提出了“异常涡流损耗”的概念,也有的把它作为附加铁损的一部分来看待,一般认为它的大小与硅钢片内部磁区的大小(结晶粒的大小)以及硅钢片表面涂层的弹性张力等有关,并可以用下式来进行估算 223s f B v t P C ρ??= (1-3) 式中,C 3——取决于硅钢片材料的常数;

关于变压器并列运行及负荷分配的计算

问一、变压器并列运行的条件是什么? 1.变比相等。变压器比不同,二次电压不等,在二次绕组中也会产生环流,并占据变压器的容量,增加变压器的损耗。差值最多不超过±0.5%。 2.联结组序号必须相同。接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差,在变压器的二次侧内部产生循环电流。 3.两台变压器容量比不超过3:1。容量不同的变压器短路电压不同,负荷分配不平衡,运行不经济。 4.短路电压相同。 关于短路电压要求相同的说明:实际上是非常接近即可,因为试验值往往与设计理论值有一定的偏差,铭牌上写的都是试验值,即实际值。 如果短路电压相差过大,会导致短路电压小的发生过负荷现象,建议允许差一般不超过10%。至于为什么,请看文末的变压器并列运行负荷分配计算。 问二、什么叫变压器的短路电压? 这里要先说一下变压器的阻抗电压 变压器的阻抗电压百分数由电抗电压降和电阻电压降组成。在数值上与变压器的阻抗百分数相等,表明变压器内阻抗的大小。阻抗电压百分数表明了变压器在满载(额定负荷)运行时变压器本身的阻抗压降的大小。它对于变压器在二次侧发生短路时,将产生的短路电流大小有决定性意义,对变压器制造价格和变压器的并联运行也有重要意义,也是考虑短路电流热稳定和动稳定及继电保护整定的重要依据。此数值在变压器设计时遵从国家标准。 阻抗电压百分数的大小与变压器的容量有关,一般变压器容量越大短路阻抗也就越大(一般情况哦)。我国生产的电力变压器,阻抗电压百分数一般在4%~24%的范围内。 再说变压器的短路电压 变压器的短路电压百分数是当变压器一侧短路,而另一侧通以额定电流时的电压,此电压占其额定电压百分比。实际上此电压是变压器通电侧和短路侧的漏抗在额定电流下的压降。同容量的变压器,其电抗愈大,这个短路电压百分数也愈大,同样的电流通过,大电抗的变压器,产生的电压损失也愈大,故短路电压百分数大的变压器的电抗变化率也越大。 所以说:短路电压百分数=阻抗电压百分数(有时说成短路阻抗百分数)。

自耦变压器容量计算

自耦变压器容量计算 【摘要】为保证金属资源的可持续发展,大力研究自耦变压器有十分重要的现实意义。本文主要介绍自耦变压器的容量计算,对自耦变压器的原理以及自耦变压的优点进行论述,最后再根据举例,对自耦变压器的容量进行系统的分析。 【关键词】自耦变压器;容量计算;原理 0.引言 自耦变压器是一、二次边共用一部分绕组,可以实现升压或者降压变化的电力变压器。与普通变压器相比,普通变压器的原、副绕组之间只有磁的联系而没有电路上的联系,而自耦变压器的原、副绕组之间不仅有磁的联系而且还有电路上的直接联系。总的来看,自耦变压器不仅减少了原材料的使用,更有利于磁电之间的联系。 1.自耦变压器的结构原理分析 自耦变压器可以由一台双绕组变压器演变过来。设有一台双绕组变压器,原、副绕组匝数分别为N1和N2,额定电压为U1N和U2N,额定电流为I1N和I2N,其变比为K=N1 /N2≈U1N/U2N.如果保持两个绕组的额定电压和额定电流不变,把原绕组和副绕组顺极性串联起来作为新的原边。而副绕组还同时作为副边,它的两个端点接到负载阻抗ZL,便演变成了一台降压自耦变压器。 从绕组的作用看,绕组ax供高、低压两侧共用,叫做公共绕组;而绕组Aa 则与公共绕组串联后供高压侧使用,叫做串联绕组。 自耦变压器的变比为:Ka===K+1 式中:K=为双绕组变压器的变比。 与双绕组变压器相比,在变压器额定容量(通过容量)相同时,自耦变压器的绕组容量(电磁容量)比双绕组变压器的小;变压器硅钢片和铜线的用量与绕组的额定感应电动势和通过的额定电流有关,也就是和绕组的容量有关,现在自耦变压器的绕组容量减小了,当然所用的材料也少了,从而可以降低成本;由于铜线和硅钢片用量减少,在同样的电流密度和磁通密度下,自耦变压器的铜耗和铁耗以及激磁电流都比较小,从而提高了效率;由于铜线和硅钢片用量减少,自耦变压器的重量及外形尺寸都较双绕组变压器小,即减小了变电所的厂房面积和运输安装的困难;反过来说,在运输条件有一定限制的条件下,即变压器的外形尺寸有一定限制的条件下,自耦变压器的容量可以比双绕组变压器的大,即提高了变压器的极限容量;效益系数越小。 通过以上分析,自耦变压器的变比越接近1就越好,一般以不超过2为宜。此外,如果变比太大,高、低压相差悬殊,由于自耦变压器原、副边有电路上的连接,会给低压边的绝缘及安全用电带来一定的困难,所以,自耦变压器适用于原、副边电压变比不大的场合。 2.自耦变压器的基本方程 2.1电流关系 按照全电流定律,自耦变压器的激磁磁动势m应等于串联绕组的磁动势W 与公共绕组的磁动势W之和。考虑到激磁电流是由电源供给的,它流经的匝数为N+N 3.自耦变压器的容量分析 自耦变压器的额定容量(又叫通过容量) 和绕组容量(又叫电磁容量)二者是

变压器空载损耗计算

变压器空载损耗计算 简介:负载曲线的平均负载系数越高,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越小的变压器;负载曲线的平均负载系数越低,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越大的变压器。将负载曲线的平均负载系数乘以一个大于1的倍数,通常可取 1-1.3,作为获得最佳效率的负载系数,然后按βb=(1/R)1/2计算变压器应具备的损耗比。 关键字:变压器 1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗ΔP=P0PC 变压器的损耗比=PC/P0

千伏变压器并列运行环流计算示例

变压器工程硕士张中 2007.6 郑州新密东变电站 220千伏变压器并列运行环流计算示例 原有主变产品型号为:SFPSZ8-120000/220,额定电压为:220±8×1.25%/121/10.5 kV,额定分接下高-中阻抗为14.71%;最大分接下高-中阻抗为15.17%,此时变比为242/121 kV。 现新主变产品型号为:SFSZ10-150000/220,额定电压为:230±8×1.25%/121/10.5 kV,额定分接下高-中阻抗为14.58%;第5分接下阻抗为14.8%,此时变比为241.5/121 kV。 现假设在冬季条件下,系统输入额定电压为242 kV(此时原主变置于最大分接,新主变置于第5分接),额定负荷下,将两台变压器并列运行时二次侧产生的环流计算如下: 在变压器带负荷运行时,由于负载阻抗压降(即电压调整率)的存在,二次侧实际输出电压并非为名义的额定电压,其减小的数值即负载阻抗压降。 电压调整率ε%=β(U R%×Cosφ+ U X%×Sinφ); 式中:β——负载系数,额定负荷即为1.0; U R%——变压器的电阻电压百分数,与变压器的负载损耗成正比; U X%——变压器的电抗电压百分数,对大型变压器而言可以用阻抗电压百分数U K%代替; Cosφ——负荷功率因数,一般取为0.80; (1):对于原有主变产品,在最大分接下其电压调整率如下: ε%=β(U R%×Cosφ+ U X%×Sinφ)=1.0(0.5%×0.8+ 15.17%×0.6)=9.5%; 该变压器在最大分接下的基准阻抗为:Z B1=(242000/√3)/286.3=488.0(Ω); “286.3”为最大分接下对应的电流值; 阻抗电压欧姆值为:Z K1=15.17%×488.0=74.0(Ω); 原主变二次侧实际输出电压U MV1=121×(1-ε%)=121×(1-9.5%)=109.5 kV。 (2):对于新主变产品,在第5分接下其电压调整率如下: ε%=β(U R%×Cosφ+ U X%×Sinφ)=1.0(0.4%×0.8+ 14.8%×0.6)=9.2%; 该变压器在第5分接下的基准阻抗为:Z B2=(241500/√3)/358.6=388.8(Ω); “358.6”为第5分接下对应的电流值; 阻抗电压欧姆值为:Z K2=14.8%×388.8=57.5(Ω); 新主变二次侧实际输出电压U MV2=(121×242/241.5)×(1-ε%)=121.25×(1-9.2%)=110.1 kV。 (3):有(1)、(2)计算可知,此时两台主变的二次侧实际输出电压存在差异,将导致环流。 并列运行主变间二次侧实际输出电压差(附加电势)△E= U MV2-U MV1=110.1-109.5=0.6 kV =600V。 则环流I C=△E/(Z K1+ Z K2)=600/(74.0+ 57.5)=4.56 A。 其余分接下并列运行环流计算的情况可参照进行。 由计算可知,在两台并列运行变压器变比接近、阻抗接近的情况下,其环流是比较微小的,不足以影响到变压器的正常运行。 附:变压器并列运行条件:①接线组别相同;②变比差值不得超过±0.5%;③短路阻抗电压百分数不得超过±10%;④两台变压器容量比不宜超过3:1。接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差,加之变压器内阻,在变压器二次侧内部产生很大的循环电流,会使变压器烧损。如果变压器变比不同,其二次电压大小不等、在二次绕组中也会产生环流、这个环流不仅占据变压器容量,还将增加变压器损耗,使变压器输出能量降低,变比相差过大,将会破坏变压器的正常运行。变压器短路阻抗电压百分数与变压器的负荷分配成反比。如果短路阻抗电压百分数不同,变压器容量将不能充分发挥,阻抗电压百分数小的变压器过载,而阻抗电压百分数大的变压器欠载。变压器容量比不宜超过3:1,因容量不同的变压器短路电压也不同,负荷分配不平衡、运行不经济;同时在检修或事故状态下运动方式变化时,容量小的变压器将起不到后备作用。以上观点仅供参考。

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