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变压器空载损耗与负载损耗、阻抗电压的计算方法

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-07-04 13:50:48

变压器的损耗包括空载损耗与负载损耗等,如何来进行变压器损耗的计算,有关变压器不同损耗的计算公式,以及变压器的阻抗电压的计算方法,一起来看下。

1、空载损耗的计算

1)空载损耗的定义

当变压器二次绕组开路,一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时,所消耗的有功功率,即称为空载损耗。

2)空载损耗的计算公式

空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量

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2、负载损耗的计算

1)负载损耗的定义

什么是负载损耗,当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率,即称为负载损耗。

2)负载损耗的计算公式

负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗

附加损耗=绕组涡流损耗+并绕导线的环流损耗+杂散损耗+引线损

3、阻抗电压的计算

1)阻抗电压的定义

当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。变压器损耗中的阻抗电压,通常Uz以额定电压的百分数表示,即uz=(Uz/U1n)*100%。

当一个绕组接成短路时,在另外一个绕组中产生额定电流所施加的额定频率的电压。此电压(施加的电压)常以额定电压为基准,用标幺值(百分数)来表示(施加电压值/额定电压值*100%)。

也可用短路阻抗标幺值来表示。它由两部分组成,电阻分量和电抗分量。在大型变压器中,电阻分量远远小于电抗分量,因此在工程计算时,往往用电抗分量来代表变压器阻抗。

2)阻抗电压的计算

匝电势:

u=4.44*f*B*At,V

其中:B—铁心中的磁密,T

At—铁心有效截面积,平方米

可以转化为变压器设计计算常用的公式:

当f=50Hz时:u=B*At/450*10^5,V

当f=60Hz时:u=B*At/375*10^5,V

如果已知相电压和匝数,匝电势等于相电压除以匝数。

说明:

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。

以上介绍了变压器空载损耗,变压器的负载损耗,以及变压器的阻抗电压的计算方法,希望对大家有所帮助。

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