油浸电力变压器设计手册-沈阳变压器(1999) 5阻抗计算讲解
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变压器短路阻抗的计算方法
变压器短路阻抗测试仪是鉴定运行中变压器受到短路电流的冲击,或变压器在运输和安装时受到机械力撞击后,检查其绕组是否变形的直接方法,它对于判断变压器能否投入运行具有重要的意义,也是判断变压器是否要求进行解体检查的依据之一。
变压器短路阻抗的计算方法:
变压器的短路阻抗,是指在额定频率和参考温度下,一对绕组中、某一绕组的端子之间的等效串联阻抗Zk=Rk+jXk。
由于它的值除计算之外,还要通过负载试验来确定,所以习惯上又把它称为阻抗电压。
变压器的短路阻抗值百分比是变压器的一个重要参数,它表明变压器内阻抗的大小,即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。
变压器短路阻抗怎么计算?
用试验求取的方法为:将变压器二次侧短路,在一次侧逐渐施加电压,当二次绕阻通过额定电流时,一次绕阻施加的电压Uz与额定电压Un之比的百分数,即:Uz%=Uz/Un×100%。
变压器短路阻抗大小的影响:
变压器短路阻抗也称阻抗电压,在变压器行业是这样定义的: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。
通常Uz以额定电压的百分数表示,即uz=(Uz/U1n)*100%。
变压器阻抗计算公式
变压器阻抗计算公式是变压器电气参数计算的基础,是变压器故障诊断分析和故障定位的重要参考。
根据变压器的实际结构特征和工作原理,可以用简单的公式计算出变压器的阻抗。
变压器阻抗计算公式一般可以分为单相变压器和多相变压器两类。
单相变压器阻抗计算公式为:Z = 2πfL/S,其中Z为变压器阻抗,f 为频率,L为变压器绕组的电感,S为变压器绕组的电容量。
多相变压器阻抗计算公式为:Z = 3πfL/S,其中Z为变压器阻抗,f 为频率,L为变压器每相绕组的电感,S为变压器每相绕组的电容量。
变压器的阻抗的计算是变压器故障诊断分析和故障定位的重要参考,变压器的阻抗计算公式是变压器电气参数计算的基础。
根据变压器的实际结构特征和工作原理,可以用简单的公式计算出变压器的阻抗。
正确地计算变压器的阻抗,有助于变压器的正常运行,保障变压器的安全可靠性。
变压器短路阻抗计算短路电流计算方法说实话变压器短路阻抗计算短路电流计算方法这事,我一开始也是瞎摸索。
我最早的时候,就只知道个大概的公式,然后就拿过来套数。
可是根本行不通啊。
就像是你做蛋糕,只知道要放面粉鸡蛋,但是不知道具体的量和顺序,肯定做失败嘛。
先来说短路阻抗。
我试过很多方法来确定它,当时就是参照那些老资料,上面一般会给个大概的理论值。
我就对着那些值,想直接套到计算公式里。
结果呢,算出的结果和实际情况差远了。
后来我才明白,那些理论值是有很多的假设前提的,在实际的变压器中,有好多因素没考虑进去,比如说铁芯的材质不完全一样,绕组之间的实际间距和理想状态的差别什么的。
那怎么办呢?后来我就学乖了。
先仔细查看变压器的铭牌,上面会有一些关于变压器基本参数的信息。
这就好比找做蛋糕的食材清单一样重要。
根据这些基本信息,再结合一些经验公式才开始计算短路阻抗。
对于短路电流的计算。
我一开始就是按最简单的公式来。
那就是根据电源电压除以短路阻抗。
但是我忽略了一个大问题,就是在实际的电力系统中,线路上还有其他的元件啊,它们虽然对短路电流的影响不是特别大,但是也绝对不能忽略。
例如,我曾经计算一个工厂的短路电流,我就简单按照前面说的方法算了。
结果等实际设备运行的时候,发现保护设备总是频繁动作。
后来我就重新考虑了从电源到变压器这一段线路上的小电阻、小电感之类的东西,把他们都等效到计算里面去。
经过这么一调整,再算出来的短路电流就比较接近实际情况了。
还有一个要注意的就是,计算的时候单位要统一。
这个可太关键了,就像你在做菜的时候,克和千克如果搞混了,那味道肯定不对啊。
我就曾经在这个上面栽过跟头。
在计算短路电流的时候,电压的单位是伏,电阻的单位是欧姆,千万得把这些都搞清楚,不然算出的结果只是个错误的数字。
仔细查看变压器的参数并注重单位的统一在计算中的地位,就像盖房子的基石一样重要。
关于变压器短路阻抗和短路电流的计算方法,还有很多需要注意的小细节。
变压器短路阻抗计算变压器的短路阻抗是指在变压器的两个绕组之间发生短路时,从主绕组一侧加入单位电压,通过主绕组、铁芯和副绕组后,在副绕组另一侧得到的电流。
短路阻抗的计算对于变压器的正常运行和故障诊断都具有重要意义。
变压器的短路阻抗可分为两种类型:正序短路阻抗和零序短路阻抗。
正序短路阻抗是指在正序短路条件下变压器的阻抗,即主绕组和副绕组两侧电流相位一致;而零序短路阻抗是指在零序短路条件下变压器的阻抗,即主绕组和副绕组两侧电流相位相反(180度相位差)。
计算变压器的短路阻抗需要以下几个步骤:1.确定变压器的额定参数:包括额定容量、额定电压、短路电压等。
2.确定变压器的等效电路模型:常用的等效电路模型有皮安高斯法和标准法。
3.确定变压器的等效电路参数:包括主绕组和副绕组的电阻和电抗。
4.根据等效电路参数计算短路阻抗:可以根据变压器的等效电路模型,使用等效电路参数计算方法得到短路阻抗的数值。
在计算正序短路阻抗时,可以使用以下公式进行计算:Z = (V_sc / I_sc) * (1 - cos(θ_sc))其中,Z为短路阻抗,V_sc为短路电压,I_sc为短路电流,θ_sc为短路电流相位角。
对于三相变压器来说,短路阻抗通常是以百分比的形式表示的。
可以通过以下公式将短路阻抗从欧姆表示转化为百分比表示:Z_%=(Z/V_n)*100其中,Z_%为短路阻抗的百分比,Z为短路阻抗的欧姆值,V_n为变压器的额定电压。
在计算零序短路阻抗时,可以使用以下公式进行计算:Z_0 = (V_sc0 / I_sc0) * (1 - cos(θ_sc0))其中,Z_0为零序短路阻抗,V_sc0为零序短路电压,I_sc0为零序短路电流,θ_sc0为零序短路电流相位角。
计算变压器的短路阻抗需要准确的变压器参数和等效电路模型。
通常情况下,变压器制造商会提供变压器的参数和模型。
在实际应用中,可以使用专业的电力系统软件进行计算,以得到更准确的结果。
变压器阻抗归算到高压侧公式
(最新版)
目录
1.变压器阻抗的基本概念
2.变压器阻抗的计算方法
3.变压器阻抗归算到高压侧的公式
4.举例说明变压器阻抗的归算
正文
一、变压器阻抗的基本概念
变压器阻抗是指变压器在运行时,对交流电流的阻碍程度。
阻抗的大小决定了电流通过变压器时的电压降。
变压器阻抗主要包括励磁阻抗、一次侧阻抗和二次侧阻抗。
其中,励磁阻抗是通过变压器的空载试验测得的,一次侧阻抗和二次侧阻抗是通过变压器的稳态短路试验测得的。
二、变压器阻抗的计算方法
变压器阻抗的计算方法主要包括以下两种:
1.欧姆定律法:根据欧姆定律,阻抗 Z 等于电压 U 与电流 I 的比值,即Z=U/I。
2.短路电压法:在变压器的稳态短路试验中,当二次侧绕组短路时,一次侧施加的电压与额定电压之比的百分数称为短路电压,可以用以下公式计算:uz%=uz/un×100%。
三、变压器阻抗归算到高压侧的公式
根据变压器阻抗的计算方法,可以将变压器阻抗归算到高压侧。
归算公式如下:
Z1 = Z2 × (U2 / U1)
其中,Z1 为高压侧阻抗,Z2 为低压侧阻抗,U2 为低压侧电压,U1 为高压侧电压。
四、举例说明变压器阻抗的归算
假设一个变压器的低压侧阻抗为 Z2=40Ω,高压侧电压为 U1=10kV,低压侧电压为 U2=1kV。
第1页共1页。
--2.9.1单相分裂变压器电抗计算SB1-007.5第13页2.9.2 三相径向分裂变压器电抗计算SB1-007.5 第14页2.9.3三相轴向分裂变压器电抗计算SB1-007.5 第15页2.10单相旁轭有载调压自耦变压器(低压励磁)电抗计算SB1-007.5第16页3电阻分量计算SB1-007.5第17页4短路阻抗计算SB1-007.5第17页表示为该对绕组中同一绕组的参考阻抗Zref=U2/P r的分数值(标么值)或百分数表示,则有:Z% =100Z/ ZrefZ ref = U2/Pr式中:U—Z和Z ref所属的绕组的电压(额定电压或分接电压) ;P r—额定容量基准值。
此相对值也等于短路试验中为产生相应额定电流(或分接电流)时所施加的电压与额定电压之比或化成百分数表示。
各线圈电抗高度, 然后再计算平均电抗高度; 按后面相关的公式计算; B q 1, B q 2, B q3 ——各线圈的辐向尺寸(cm ); 按线圈计算中公式(2.17)及公式(2.22)计算;A 12, A13,A 23, ——各对线圈间主空道尺寸(c m); 按线圈计算中公式(2.26)及公式(2.27)计算及见后面相关的图;Rp1, R p2, R p3 ——各线圈的平均半径(cm); 按线圈计算中公式(2.26)及公式(2.27)计算及见后面相关的图;Rp12, R p13, R p23 —各主空道平均半径(cm); 按线圈计算中公式(2.26)及公式(2.27)计算及见后面相关的图。
Kx ——电抗修正系数, 见表5.2表5.2 电抗修正系数 ( K x )ρ —— 洛氏系数; 按下式计算或查表5.3 ( 时当3.1H u k≥λ=, 可用等号后的近似公式计算 ) :ρπππ=--≈--11111u e uu ()( 5 . 1 )第 页 共 页 17 3 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算其中: u H k=λ表5.3 洛氏系数ρs——横向洛氏系数;线圈一侧有铁心时:按公式(5.2)计算; 线圈两侧都有铁心时:(如壳式变压器)按公式(5.3)计算;线圈一侧有铁心时:[]ρππππssu v uue e es s=-------11110512().()( 5. 2 )其中:'t'ssssD03.0s2D03.0sshsvhu+≈δ++==λ=其它尺寸见图5.2线圈两侧都有铁心(如壳式变压器)时:[]ρππππππsu v u v v u v vue e e e e=----+-------++111105111211121212().()(()()(5. 3 )其中:s22s11s2ss1hsvhsvhuhu==λ=λ=图5.2 横向漏磁组尺寸图铁心a) 线圈一侧有铁心b) 线圈两侧有铁心铁心铁心s s D s D t 110100032003=++≈+''..δ s s D s D t220200032003=++≈+''..δ δt ——导线绝缘(两边)厚度(cm); 其它尺寸见图5.2第页 共页 17 4 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算u →30 10.5 1.5 2 2.500.10.20.30.40.50.60.70.80.910.050.10.150.20.250.317 5 第 页 u →↑ρs图5.3 线圈一侧有铁心时的横向洛氏系数ρs = f ( u , v )曲线共 页 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算2.2 双绕组变压器电抗计算2.8 双绕组变压器(低压Z形联结) 电抗计算3 电阻分量计算短路阻抗中的电阻分量, 由变压器的负载损耗计算而得。
变压器阻抗标幺值计算公式【原创实用版】目录1.变压器阻抗的概念及分类2.变压器阻抗标幺值的计算公式3.变压器阻抗标幺值的应用正文一、变压器阻抗的概念及分类变压器阻抗是指变压器在电路中对交流电流的阻碍程度。
根据阻抗的性质和作用地点,变压器阻抗可以分为励磁阻抗、一次侧阻抗、二次侧阻抗等。
1.励磁阻抗:励磁阻抗主要是指变压器在空载状态下,由于铁芯存在磁滞、涡流等原因造成的磁场能量损耗。
励磁阻抗可通过变压器的空载试验测得。
2.一次侧阻抗:一次侧阻抗是指变压器在一次侧电压和电流作用下产生的阻抗。
一次侧阻抗可通过变压器的稳态短路试验测得。
3.二次侧阻抗:二次侧阻抗是指变压器在二次侧电压和电流作用下产生的阻抗。
二次侧阻抗可通过变压器的稳态短路试验测得。
二、变压器阻抗标幺值的计算公式变压器阻抗标幺值是指变压器阻抗与基准阻抗的比值,通常用百分数表示。
基准阻抗一般取为 100 欧姆,也可以根据实际情况取其他值。
变压器阻抗标幺值的计算公式如下:1.励磁阻抗标幺值计算公式:Z0 = U0 / I0其中,Z0 表示励磁阻抗标幺值,U0 表示变压器的空载电压,I0 表示变压器的空载电流。
2.一次侧阻抗标幺值计算公式:Z1 = U1 / I1其中,Z1 表示一次侧阻抗标幺值,U1 表示变压器的一次侧电压,I1 表示变压器的一次侧电流。
3.二次侧阻抗标幺值计算公式:Z2 = U2 / I2其中,Z2 表示二次侧阻抗标幺值,U2 表示变压器的二次侧电压,I2 表示变压器的二次侧电流。
三、变压器阻抗标幺值的应用变压器阻抗标幺值在电力系统中具有广泛的应用,如:1.短路计算:在电力系统中,短路是一种常见的故障形式。
短路时,电流会瞬间增大,可能导致设备损坏或系统失稳。
通过计算变压器阻抗标幺值,可以评估短路时的电流和电压水平,为设备选型和保护装置整定提供依据。
2.负荷计算:在电力系统中,负荷计算是确定系统容量和设备容量的重要依据。
通过计算变压器阻抗标幺值,可以评估负荷电流和电压水平,为设备选型和系统规划提供依据。
变压器短路阻抗计算短路阻抗的定义是当一个绕组接成短路时,在另一个绕组中为产生额定电流所施加的额定频率的电压。
此电压常以额定电压为基准,用标么值或百分数表示。
也可以用短路阻抗的标么值或百分数表示,它包括两个分量:电阻和电抗分量。
电阻分量需要换算到绕组的参考温度,油浸式变压器的电阻分量为75℃时的数值。
对于中小型变压器,需计算电阻电压,而对于大型变压器,它占的比例很小,可以忽略不计。
电抗分量为额定频率下的值。
1.阻抗的电阻分量如果短路阻抗以额定电压的百分数表示,则电阻分量为:(),%10%1001000%100%100%u 757575275ka N k Nk N N k N N k N P P P p I U r I U r I ⨯=⨯⨯=⨯=⨯=式中——额定电流,AN I ——额定电压,VN U ——换算到参考温度为75℃时的绕组电阻,Ω75k r ——参考温度为75℃时的负载损耗,W75k P ——额定容量,KvaN P 2.短路阻抗的电抗分量电抗分量是本节要讨论的重点,它涉及到变压器绕组联接方式,绕组的布置方式,当然也涉及到变压器的型式。
如果短路阻抗以额定电压百分数表示,则电抗分量为:()%100%⨯=NK N kx U x I u 式中——短路阻抗,ΩK x 实质上,电抗分量的计算最终归结到计算出不同变压器型式、不同接线方式以及不同布置方式下的短路电抗。
而不同类型的变压器、不同接线方式以及绕组不同布置方式决定了变压器的漏磁大小及分布规律,所以短路电抗是由漏磁场大小及分布规律来决定的。
3.短路阻抗计算出短路电阻和短路电抗后,就不难求出短路阻抗。
由于电阻分量是有功分量,而电抗分量是无功分量,二者相位差90°,故短路阻抗为:()()()22%%%kx ka k u u u +=短路阻抗是变压器设计计算中一个十分重要的参数,它的大小涉及到变压器的成本、效率、电压变化率、机械强度及短路电流大小等。
变压器阻抗标幺值计算公式(一)
变压器阻抗标幺值
什么是变压器阻抗标幺值
变压器阻抗标幺值是指变压器的阻抗参数经标幺化处理后的值。
标幺化处理是将物理量除以基准值,以使其具有无量纲性质,方便进行比较和计算。
变压器阻抗标幺值的计算公式
变压器阻抗标幺值的计算公式如下:
Z标幺=
Z Z基准
其中,Z标幺为变压器阻抗标幺值,Z为实际阻抗值,Z基准为基准阻抗值。
变压器阻抗标幺值的示例解释
假设一个变压器的实际阻抗值为5Ω,基准阻抗值为10Ω,我们可以通过计算公式得到该变压器的阻抗标幺值:
$Z_{} = = $
这意味着该变压器的阻抗标幺值为。
阻抗标幺值可以用于变压器的参数比较和分析。
比如,如果我们有另一个变压器的阻抗标幺值为,我们可以通过比较两个变压器的阻抗标幺值,判断它们的阻抗大小和特性。
结论
变压器阻抗标幺值是变压器阻抗参数的无量纲化处理结果,便于比较和计算。
通过计算公式可以将实际阻抗值转换为阻抗标幺值。
阻抗标幺值可用于变压器的参数比较和分析。
输出变压器阻抗计算变压器是电力系统中常用的电气设备之一,用于改变电压和电流的大小,实现电能的传输和分配。
在变压器的运行过程中,除了考虑电压和电流的变化之外,还需要考虑阻抗的影响。
变压器阻抗主要包括短路阻抗和负载阻抗。
本文将主要介绍变压器阻抗的计算方法。
1.短路阻抗计算变压器的短路阻抗是指在短路条件下,变压器的输入电压和输出电流之比。
短路阻抗是变压器的重要参数,它决定了短路电流的大小和变压器的短路能力。
短路阻抗计算一般采用以下两种方法:(1)等值电路法:这种方法是最简单和常用的计算方法。
它是根据变压器的额定电压、额定功率和短路电流计算得出。
具体计算步骤如下:1)根据变压器的额定容量和额定电压确定变压器的额定电流。
2)利用变压器的额定电压和额定电流计算其额定阻抗。
3)根据变压器的短路电流和额定阻抗计算出变压器的短路阻抗。
(2)实测法:这种方法是通过实际测试测量变压器的短路电流来计算短路阻抗。
具体计算步骤如下:1)将变压器的二次侧短路,接入电流表测量电流值。
2)根据测量值计算出变压器的短路阻抗。
2.负载阻抗计算负载阻抗是指在负载工作条件下,变压器的输入电压和输出电流之比。
负载阻抗计算主要用于评估变压器的负载能力和稳定性。
负载阻抗计算一般采用以下两种方法:(1)等效电路法:这种方法是根据变压器的额定容量、额定电压和负载电流计算得出。
具体计算步骤如下:1)根据变压器的额定容量和额定电压计算出变压器的额定电流。
2)根据变压器的额定电流和负载电流计算出变压器的负载阻抗。
(2)实测法:这种方法是通过实际测试测量变压器的输出电流和输出电压来计算负载阻抗。
具体计算步骤如下:1)测量变压器的输出电压和输出电流。
2)根据测量值计算出变压器的负载阻抗。
总结:变压器的阻抗计算是评估变压器性能和稳定性的重要内容。
短路阻抗主要用于评估变压器的短路能力,负载阻抗主要用于评估变压器的负载能力。
短路阻抗和负载阻抗的计算一般采用等效电路法和实测法两种方法,具体选择方法根据实际情况和需求来确定。
Z ref = U2/P r
式中: U—Z和Z ref所属的绕组的电压(额定电压或分接电压) ;
P r—额定容量基准值。
此相对值也等于短路试验中为产生相应额定电流(或分接电流)时所施加的电压与额定电压之比或化成百分数表示。
及见后面相关的图。
Kx——电抗修正系数, 见表5.2
表5.2 电抗修正系数( K x )
线圈一侧有铁心时: []
ρππ
ππs s
u v
u u e e e s
s =-------11
1105
12()
.()
( 5 . 2 )
其中: 0't
0's
s
s s D 03.0s 2
D 03.0s s h s v h u +≈δ++==
λ=
其它尺寸见图5.2
线圈两侧都有铁心(如壳式变压器)时: []
ρππππππs u v u v v u v v u e e e e e =----+-------++11
1105111
211121212().()(()()
( 5 . 3 )
其中: s
22s
11s
2s
s 1h s v h s v h u h u =
=
λ=
λ=
s s D s D t 110100032003=++
≈+'
'
..δ s s D s D t 220200032
003=++≈+''..δ δt ——导线绝缘(两边)厚度(cm); 其它尺寸见图5.2
第
页 共
页 17 4 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算
u →
3
0 1
0.5 1.5 2 2.5
00.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
2.2 双绕组变压器电抗计算
17 5 第 页 u →
↑ρs
图5.3 线圈一侧有铁心时的横向洛氏系数ρs = f ( u , v )曲线
共 页 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算
3 电阻分量计算
短路阻抗中的电阻分量, 由变压器的负载损耗计算而得。
且常以百分数表示。
如下式: r
k k
P 10P %R =
[ %] ( 5.4 )
式中: P k ——变压器的负载损耗 ( W ); 见负载损耗计算; P r ——变压器的额定容量 ( kVA )。
4 短路阻抗计算
变压器的短路阻抗是由折到同一匝数的两个绕组的漏电抗之和的电抗分量及由变压器
的负载损耗计算而得的电阻分量组成。
在变压器的阻抗中, 电抗分量所占比例较大, 随着变压器容量的增大, 此比例也将增大。
在大型变压器中, 完全可用电抗值来代替阻抗值。
对于三相变压器, 表示为每相的阻抗。
短路阻抗一般常以百分数表示, 则有: ()()2k 2
k k %R %
X
%Z +=
[ % ] ( 5.5 )
式中: X k %——变压器的电抗分量百分数 ( % ); 见第2.2~2.9条表中的计算; R k %——变压器的电阻分量百分数 ( % ); 按公式 (5.4 ) 。