1、电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型主要内容主要内容n 变压器原理及等值电路n 变压器的正序与负序参数计算n 双绕组、三绕组和自耦合变压器等值电路n 变压器运行n 电力网络的标幺制变压器及等值电路变压器及等值电路电力变压器的作用：（ 1）联接发电机与电力输电线路用来升高电压；（ 2）联接输电线路与负荷（用户）用来降低电压；（ 3）联接不同电压等级输电线路之间或者升高或者降低电压。电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型电力变压器分类：（ 1）按用途分：电力变压器和特种变压器。（ 2）按绕组数目分：双绕组、三绕组和自耦变压器。（ 3）按相数分：单相变压器和三相变压器。（ 4）按铁芯结构分
2、：有芯式变压器和壳式变压器。（ 5）按冷却方式分：有油冷却的湿式变压器和空气冷却的干式变压器。铁芯既是变压器的磁路部分，又是套装绕组的骨架，通常采用 0.3mm的冷轧硅钢片叠加而成，铁芯分柱式和壳式两种结构。电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型一、单相变压器基本原理及等值电路变压器电压方程：其中： u1、 i1、 r1、 L1分别为变压器原边电压、电流、内阻、自感。 u2 、 i2、 r2、 L2分别为副边电压、电流、内阻、自感。 M为原、副边的互感。电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型其中： 表示磁链。理想变压器的特性：n 1）不消耗能量，即 r=0； n 2）没有任何漏磁通，即
3、 1= 2= ，即耦合系数n 3）铁芯磁导率 为无限大，即各绕组自感与互感都等于无穷大。电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型由理想特性可得 :即：理想变压器的输入功率等于输出功率，既没有能量的存储，也没有能量的消耗。电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型两式相除可得 :理想变压器铁芯磁动势为 0 ，根据安培定律：磁场强度沿任一闭合回路的线积分等于该闭合回路所包含的全电流。可得 :电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型实际变压器既有能量损耗，又有漏磁通 ,因此可得其等值电路如下，其中（ b）和（ c）为简化后的等值电路。（ a）实际变压器 T形等值电路（ b） T形电路近似 （ c
4、）简化等值电路电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型按照（ b）进行计算，与电感相比，可以 忽略内阻 。因此，可以写出实际变压器的电压方程为：与理想变压的电压方程比较可得：由此可解算出励磁电感 和漏感 。变压器的空载实验： 变压器的一次侧加额定电压，二次侧开路，测量空载电流，二次侧开路电压及空载功率损耗。空载试验时由于空载电流很小，它产生的铜耗很小，可以忽略不计。因此可以认为空载损耗主要为铁耗。又由于变压器励磁磁通远大于其漏磁通。所以空载总阻抗近似等于励磁阻抗。变压器的短路实验： 试验时把二次侧绕组短路，一次侧绕组加上一个可调的低电压。调节一次侧的可调电压，使一次侧电流达到额定电流，测量此时的一次测电压、输入功率和电流。电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型例：有一个单相变压器额定容量为 220MVA， 原边电压为220KV， 副边电压为 110KV。 变压器开路试验测得的电流为 10A， 短路试验测得的电压为 21.3KV， 求变压器的漏电抗和励磁电抗。解 ：（ 1）先画出 T形近似的等效电路（ 2）根据总额定容量 S=220MVA，计算额定电流（ 3）变压器副边短路时，原边的励磁电抗为 0，因此，可以由此计算变压器的漏抗 :（ 4）变压器副边开路时，原边的总电抗为 : 电气工程基础第四章 输变电元件的参数及模型
