第2章电力系统等值电路及参数计算.ppt

1.电阻 三绕组变压器的等值电路，如图2-12所示。由于三绕组变 压器短路损耗所给出的形式不同，其电阻的求法可分为两种。 （1）按各对绕组间的短路损耗计算。当三个绕组的容量比 为100/100/100时，则三个绕组中每个绕组的额定容量都等于变 压器的额定容量。在变压器出厂时已给出各对绕组间的短路损 耗Pk（1-2）、Pk（2-3）、Pk（3-1），则每一个绕组的短路损耗为 1 3 2 ZT2 ZT1 ZT3 YT 图2-12 三绕组变压器的等值电路 二、三绕组变压器的参数和等值电路 （2-47） 式中Pk(1-2)为3绕组开路，1-2绕组作短路试验时的额定损耗(kW),且Pk(1-2)=Pk(2-1); Pk(2-3)为1绕组开路，2-3绕组作短路试验时的额定损耗(kW),且Pk(2-3)=Pk(3-2); Pk(1-3)为1绕组开路，1-3绕组作短路试验时的额定损耗(kW),且Pk(1-3)=Pk(3-1); 这样便可套用双绕组变压器求电阻的公式，得出三绕组变压 器每个绕组的电阻为 （2-48） 对于三个绕组的容量比为100/50/100时，制造厂家给出每对绕 组间的短路损耗是：Pk(1-3)为2绕组开路，1-3绕组作短路试验时的 额定损耗；而Pk’(1-2)、Pk’(2-3)则为在2绕组流过它本身的额定电流 IN2=0.5IN时的短路损耗。因此应将Pk’(1-2)、Pk’(2-3)归算到对应于变 压器额定容量SN或额定电流IN时的值，由电阻中的有功损耗与I2 成正比，也就与S2成正比，所以归算后的有功损耗值为 再按式（2-47）、（2-48）计算电阻 （2-50） 如果绕组容量比为100/100/50时，仍需按50%额定容量给出 的短路损耗归算至额定容量，于是有 再按式（2-47）、（2-48）计算电阻 （2-49） （2）按变压器最大短路损耗计算。有的变压器在出厂时只 给出最大短路损耗Pk.max，这是指两个100%额定容量的绕组通 过额定电流IN或额定功率SN，而另一个100%或50%额定容量的 绕组空载时的有功损耗。假设1、2绕组的额定容量为100%SN， 则 当变压器的设计是按同一电流密度选择各绕组的导线截面 时，导线截面与绕组额定电流或额定容量成正比，导线电阻与 导线截面成反比，且与绕组的额定电流或额定容量也成反比。 因此，在绕组的电阻归算至同一电压等级时，如果SN1=SN2=SN， 则RT1=RT2=RT（100），以及SN1/2=SN/2时，则RT2=RT（50）=2RT（100） 那么变压器的最大短路损耗为 所以 上式中Pk.max的单位为W，UN的单位为V，SN的单位为VA，将其 变为实用制单位，即Pk.max为kW，UN为kV, SN为 MVA时的公式 （2-51） （2-52） 2.电抗 三绕组变压器按其三个绕组排列方式 有升压结构和降压结 构两种型式。 升压结构的绕组，从绕组最外层至铁心的排列顺序为：高 压绕组、低压绕组和中压绕组。（由于高、中压绕组间隔最远，二者 间漏抗最大，因此短路电压百分数Uk(1-2)(%)最大，而Uk(2-3)(%)、Uk(1-3)(%)都 较小。） 降压结构的绕组，从绕组最外层至铁心的排列顺序为：高 压绕组、中压绕组和低压绕组。（由于高、中压绕组间隔最远，二者 间漏抗最大，因此短路电压百分数Uk(1-3)(%)最大，而Uk(1-2)(%)、Uk(2-3)(%)都 较小。） 三绕组变压器虽然绕组结构有所不同。但其电抗的计算方法 完全相同，首先由已给出的各对绕组间短路电压的百分数Uk(1-2) (%)、Uk(2-3)(%)、Uk(1-3)(%),求各绕组短路电压的百分数 （2-53） 然后按与双绕组变压器相似的公式求各绕组电抗 （2-54） 值得注意，制造厂给出的短路电压百分数已归算至变压器的 额定容量，因此在计算电抗时，对于各种不同绕组容量比，三 绕组变压器的短路电压百分数不需要再归算了。 3.导纳 求取三绕组变压器导纳的方法和公式与双绕组变压器完全相同。 自耦变压器和普通变压器的端点条件相同，二者的短路试 验、参数的求法和等值电路的确定也完全相同。三绕组自耦变 压器的端点条件，如图2-13所示。 三绕组自耦变压器的短路试验中，短路损耗Pk未归算，甚 至短路电压百分比Uk（%）也未归算。此外，三绕组自耦变压 器的额定容量总是小于变压器的额定容量，因此其归算式为 图2-13 三绕组自耦变压器与普通三绕组变压器的端点条件