变压器的运行特性课件.ppt

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1、变压器的运行特性变压器的运行特性主要有外特性及效率特性。变压器在负载运行时，一、二次绕组的内阻抗压降随负载变化而变化。负载电流增大时，内阻抗压降增大，二次绕组的端电压变化就大。变压器在传递功率的过程中，不可避免地要消耗一部分有功功率，即要产生各种损耗。衡量变压器运行性能的好坏，就是看二次侧绕组端电压的变化程度和各种损耗的大小，可用电压变化率和效率两个指标来衡量。一、标么值标么值,就是指某一物理量的实际值与选定的同一单位的基准值的比值,即1、定义2、基准值的确定1)通常以额定值为基准值。2)各侧的物理量以各自侧的额定值为基准；线值以额

2、定线值为基准值，相值以额定相值为基准值；单相值以额定单相值为基准值，三相值以额定三相值为基准值；3)标么值=实际值基准值3、优点4、缺点标么值没有单位，物理意义不明确。（3）折算前、后的标么值相等。线值的标么值=相值的标么值；单相值的标么值=三相值的标么值；（1）额定值的标么值为1。（2）百分值=标么值×100%；（4）某些意义不同的物理量标么值相等.二、电压调整率和外特性1、变压器的外特性当变压器电源电压和负载功率因数等于常数时，二次侧端压随负载电流的变化规律，即U2=f(I2)曲线称为变压器的外特性曲线。变压器负载运行时，由于变

3、压器内部存在电阻和漏抗，故负载电流在变压器内部产生阻抗压降，使二次侧端电压随负载电流的变化而发生变化。变压器二次电压的大小不仅与负载电流的大小有关，还和负载的功率因数有关。当纯电阻负载和感性负载时，外特性是下降的；容性负载时，外特性可能上翘。2、电压调整率定义：是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次额定电压的比值的百分数，即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。用相量图可以推导出电压变化率的表达式：由表达式可知，电压变化率的大小与负载大小、性质及

4、变压器的本身参数有关。其中，负载系数：反映了负载的大小。说明：(1)电压调整率的大小与负载大小（）、负载性质（）及变压器本身的参数（）有关。(2)在电力变压器中，，当变压器带纯电阻负载时，电压变化率小且为正，说明负载变大时二次侧端电压下降得很小；带阻感性负载时，电压变化率大，且为正值，说明二次侧端电压随负载的增大而下降且在同一负载下，感性负载时端电压的下降量比纯阻性负载时大；带阻容性负载时，电压调整率可能为正值，也可能为负值，当电压调整率为负值时，说明随负载增大，二次侧端电压升高。(3)一般情况下，额定负载下，功率因数为指定时（通常

5、为0.8滞后）的电压调整率为额定电压调整率。是变压器的主要性能指标之一。通常左右，所以电力变压器的高压绕组均为有+5%的抽头，以便进行电压调整。3、变压器的电压调整为了保证二次端电压在允许范围之内,通常在变压器的高压侧设置抽头,并装设分接开关,调节变压器高压绕组的工作匝数,来调节变压器的二次电压。分接开关有两种形式：一种只能在断电情况下进行调节，称为无载分接开关-----这种调压方式称为无励磁调压；另一种可以在带负荷的情况下进行调节，称为有载分接开关-----这种调压方式称为有载调压。中、小型电力变压器一般有三个分接头，记作UN±5

6、%。大型电力变压器采用五个或多个分接头,例UN±2x2.5%或UN±8x1.5%。三、效率和效率特性铁损耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关，故也称为不变损耗。1、变压器的损耗铜损耗分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电流在一、二次绕组直流电阻上的损耗；附加损耗包括因集肤效应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗两种。铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损耗为磁滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。铜损耗大小

7、与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。效率大小反映变压器运行的经济性能的好坏，是表征变压器运行性能的重要指标之一。2、变压器的效率及效率特性效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。其中效率表达式变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器本身参数有关。效率特性：在功率因数一定时，变压器的效率与负载电流之间的关系η=f(β),称为变压器的效率特性。即当铜损耗等于铁损耗(可变损耗等于不变损耗)时,变压器效率最大：或为了提高变压器的运行效率，设计时应使变压器的铁损耗小些。令,则