變壓器的運(yùn)行特性1

1、變壓器的運(yùn)行特性,,,變壓器的運(yùn)行特性主要有外特性及效率特性。變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，一、二次繞組的內(nèi)阻抗壓降隨負(fù)載變化而變化。負(fù)載電流增大時(shí)，內(nèi)阻抗壓降增大，二次繞組的端電壓變化就大。變壓器在傳遞功率的過(guò)程中，不可避免地要消耗一部分有功功率，即要產(chǎn)生各種損耗。衡量變壓器運(yùn)行性能的好壞，就是看二次側(cè)繞組端電壓的變化程度和各種損耗的大小，可用電壓變化率和效率兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。,一、標(biāo)么值,標(biāo)么值,就是指某一物理量的實(shí)際值與選定的同一單位的基準(zhǔn)

2、值的比值,即,1、定義,2、基準(zhǔn)值的確定,1)通常以額定值為基準(zhǔn)值。,2)各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準(zhǔn)； 線值以額定線值為基準(zhǔn)值，相值以額定相值為基準(zhǔn)值；單相值以額定單相值為基準(zhǔn)值，三相值以額定三相值為基準(zhǔn)值；,3),3、優(yōu)點(diǎn),4、缺點(diǎn),標(biāo)么值沒(méi)有單位，物理意義不明確。,（3）折算前、后的標(biāo)么值相等。線值的標(biāo)么值=相值的標(biāo)么值； 單相值的標(biāo)么值=三相值的標(biāo)么值；,（1）額定值的標(biāo)么值為1。,（2）百分值=標(biāo)么值

3、×100% ；,（4）某些意義不同的物理量標(biāo)么值相等.,二、電壓調(diào)整率和外特性,1、變壓器的外特性 當(dāng)變壓器電源電壓 和負(fù)載功率因數(shù) 等于常數(shù)時(shí)，二次側(cè)端壓 隨負(fù)載電流 的變化規(guī)律，即U2 = f(I2)曲線稱為變壓器的外特性曲線。,,,,,變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，由于變壓器內(nèi)部存在電阻和漏抗，故負(fù)載電流在變壓器內(nèi)部產(chǎn)生阻抗壓降，使二次側(cè)端電壓隨負(fù)載電流的變化而發(fā)生變化。變壓器二次電壓的大小不僅與負(fù)載電流的大小

4、有關(guān)，還和負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)。當(dāng)純電阻負(fù)載和感性負(fù)載時(shí)，外特性是下降的；容性負(fù)載時(shí)，外特性可能上翹。,2、 電壓調(diào)整率,定義：是指一次側(cè)加50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值的百分?jǐn)?shù)，即,電壓調(diào)整率是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一,它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。,用相量圖可以推導(dǎo)出電壓變化率的表達(dá)式：,由表達(dá)式可知，電壓變化率的大小與負(fù)載大小、性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。,其中，

5、負(fù)載系數(shù)：,反映了負(fù)載的大小。,,說(shuō)明：(1)電壓調(diào)整率的大小與負(fù)載大?。?）、負(fù)載性質(zhì)（ ）及變壓器本身的參數(shù)（ ）有關(guān)。(2)在電力變壓器中， ，當(dāng)變壓器帶純電阻負(fù)載時(shí)，電壓變化率小且為正，說(shuō)明負(fù)載變大時(shí)二次側(cè)端電壓下降得很??；帶阻感性負(fù)載時(shí)，電壓變化率大，且為正值，說(shuō)明二次側(cè)端電壓隨負(fù)載的增大而下降且在同一負(fù)載下，感性負(fù)載時(shí)端電壓的下降量比純阻性負(fù)載時(shí)大；帶阻容性負(fù)載時(shí)，電壓調(diào)整率可能為

6、正值，也可能為負(fù)值，當(dāng)電壓調(diào)整率為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明隨負(fù)載增大，二次側(cè)端電壓升高。(3)一般情況下，額定負(fù)載下，功率因數(shù)為指定時(shí)（通常為0.8滯后）的電壓調(diào)整率 為額定電壓調(diào)整率。 是變壓器的主要性能指標(biāo)之一。通常 左右，所以電力變壓器的高壓繞組均為有+5%的抽頭，以便進(jìn)行電壓調(diào)整。,,,,,,,,3、變壓器的電壓調(diào)整,為了保證二次端電壓在允許范圍之內(nèi),通常在變壓器的高壓側(cè)設(shè)置抽頭,并裝設(shè)分接開關(guān),調(diào)節(jié)變壓器高壓繞組

7、的工作匝數(shù),來(lái)調(diào)節(jié)變壓器的二次電壓。,分接開關(guān)有兩種形式：一種只能在斷電情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為無(wú)載分接開關(guān)-----這種調(diào)壓方式稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓；另一種可以在帶負(fù)荷的情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為有載分接開關(guān)-----這種調(diào)壓方式稱為有載調(diào)壓。,中、小型電力變壓器一般有三個(gè)分接頭，記作UN ±5%。大型電力變壓器采用五個(gè)或多個(gè)分接頭,例UN ±2x2.5%或UN ±8x1.5%。,三、 效率和效率特性,鐵損耗與外加電壓大

8、小有關(guān)，而與負(fù)載大小基本無(wú)關(guān)，故也稱為不變損耗。,1、變壓器的損耗,銅損耗分基本銅損耗和附加銅損耗?；俱~損耗是在電流在一、二次繞組直流電阻上的損耗；附加損耗包括因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場(chǎng)在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。,變壓器的損耗主要是鐵損耗和銅損耗兩種。,鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗?；捐F損耗為磁滯損耗和渦流損耗。附加損耗包括由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。,銅損耗大小與負(fù)載電流

9、平方成正比，故也稱為可變損耗。,效率大小反映變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能的好壞，是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一。,2、變壓器的效率及效率特性,效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。,其中,效率表達(dá)式,變壓器效率的大小與負(fù)載的大小、功率因數(shù)及變壓器本身參數(shù)有關(guān)。,效率特性：在功率因數(shù)一定時(shí)，變壓器的效率與負(fù)載電流之間的關(guān)系η=f(β),稱為變壓器的效率特性。,即當(dāng)銅損耗等于鐵損耗(可變損耗等于不變損耗)時(shí),變壓器效率最大：,或,為了提高變