变压器知识-变压器参数详解

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变压器参数详解
一、我们先以S9-250/10型变压器来说明变压器参数的具体数值,大家有一个简单的概念
产品型号S9-250/10
额定容量(kVA) 250
短路阻抗ud(%)4
空载损耗(W) 560
负载损耗(W) 3050
空载电流1.20
重量(kg)器身吊重675 油重190 总重1035
长×宽×高(mm) 1320×943×1433
轨距E(mm) 550
年损耗电量(kW.h):空载7534 负载12960 合计20494
年变损电量E=(p0+I0%×Sn/100×K)×t+(pk+ud%×Sn/100×K)×(Sj/Sn)2×τ
铁心损耗E0=(p0+I0%×Sn/100×K)×t,k取0.1,t为变压器年受电时间,取8760h。

负载损耗Ek=(pk+ud%×Sn/100×K)×(Sj/Sn)2×τ
Sj为变压器的计算负载,一般取变压器额定容量的80%,τ为变压器最大负荷年利用小时数,可以通过查表求得,计算时一般取4000h~5000h
二、变压器参数的具体含义
1、额定容量Se:指变压器在出厂时铭牌标定的额定电压、额定电流下连续运行时能输送的容量,单位kVA。

其计算公式为:三相变压器Se=1.732UeIe,单相变压器量Se=UeIe。

2、额定电压Ue:指变压器长时间运行时所能承受的工作电压(铭牌上的Ue值,是指调压分接开关在中间分头时的额定电压);单位为kV。

3、额定电流Ie:在额定容量Se和允许温升条件下,允许长期通过的工作电流,单位为A。

4、短路电压Ud%:也称阻抗电压(UK%),将变压器的二次绕组短路,一次侧施加电压至额定电流值时,原边的电压和额定电压Ue之比的百分数。

即:Ud%=Ud/Ue·100%。

变压器的并列运行要求Ud%值相同,当变压器二次侧短路时,Ud%值将决定短路电流大小,所以是考虑短路电流热稳定和动稳定及继电保护整定的重要依据。

5、空载电流I。

:当变压器在一次侧额定电压下,二次侧绕组空载时,在一次绕组中通过的电流,称空载电流。

它起变压器的激磁作用,故又称激磁电流;一般以其占额定电流的百分数表示。

空载电流的大小决定于变压器容量、磁路结构和硅钢片质量等。

6、空载损耗(铁损)ΔP0:指变压器二次侧开路,一次侧加额定电压时,变压器的损耗。

它等于变压器铁芯的涡流损耗和激磁损耗,是变压器的重要性能指标。

算法如下:空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量
变压器的铁损包括两个方面。

一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗。

另一是涡流损耗,当变压器工作时。

铁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流。

涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。

7、短路损耗(铜损)ΔPd:铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。

当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗。

由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损。

9、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称为负载损耗。

算法如下:
负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗
10、电压比:变压器两组线圈圈数分别为N1和N2,N1为初级,N2为次级。

在初级线圈上加一交流电压,在次级线圈两端就会产生感应电动势。

当N2>N1 时,其感应电动势要比初级所加的电压还要高,这种变压器称为升压变压器:当N2<N1 时,其感应电动势低于初级电压,这种变压器称为降变压器。

三、变压器技术参数(特性参数)
1、工作频率变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。

2、额定功率在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。

3、额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。

4、电压比指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。

5、空载电流变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。

空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。

对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。

6、空载损耗指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。

主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。

7、效率指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。

通常变压器的额定功率愈大,
效率就愈高。

8、绝缘电阻表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。

绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。

变压器的技术数据
变压器在规定的使用环境和运行条件下,主要技术数据一般都都标注在变压器的铭牌上。

主要包括:额定容量、额定电压及其分接、额定频率、绕组联结组以及额定性能数据(阻抗电压、空载电流、空载损耗和负载损耗)和总重。

A、额定容量(kVA):额定电压、额定电流下连续运行时,能输送的容量。

B、额定电压(kV):变压器长时间运行时所能承受的工作电压。

为适应电网电压变化的需要,变压器高压侧都有分接抽头,通过调整高压绕组匝数来调节低压侧输出电压。

C、额定电流(A):变压器在额定容量下,允许长期通过的电流。

D、空载损耗(kW):当以额定频率的额定电压施加在一个绕组的端子上,其余绕组开路时所吸取的有功功率。

与铁心硅钢片性能及制造工艺、和施加的电压有关。

E、空载电流(%):当变压器在额定电压下且二次侧空载时,一次绕组中通过的电流。

一般以额定电流的百分数表示。

F、负载损耗(kW):把变压器的二次绕组短路,在一次绕组额定分接位置上通入额定电流,此时变压器所消耗的功率。

G、阻抗电压(%):把变压器的二次绕组短路,在一次绕组慢慢升高电压,当二次绕组的短路电流等于额定值时,此时一次侧所施加的电压。

一般以额定电压的百分数表示。

H、相数和频率:三相开头以S表示,单相开头以D表示。

中国国家标准频率f为50Hz。

国外有60Hz的国家(如美国)。

I、温升与冷却:变压器绕组或上层油温与变压器周围环境的温度之差,称为绕组或上层油面的温升。

油浸式变压器绕组温升限值为65K、油面温升为55K。

冷却方式也有多种:油浸自冷、强迫风冷,水冷,管式、片式等。

J、绝缘水平:有绝缘等级标准。

绝缘水平的表示方法举例如下:高压额定电压为35kV 级,低压额定电压为10kV级的变压器绝缘水平表示为LI200AC85/LI75AC35,其中LI200表示该变压器高压雷电冲击耐受电压为200kV,工频耐受电压为85kV,低压雷电冲击耐受
电压为75kV,工频耐受电压为35kV。

奥克斯高科技有限公司目前的油浸变压器产品的绝缘水平为LI75AC35,表示变压器高压雷电冲击耐受电压为75kV,工频耐受电压为35kV,因为低压是400V,可以不考虑。

K、联结组标号:根据变压器一、二次绕组的相位关系,把变压器绕组连接成各种不同的组合,称为绕组的联结组。

为了区别不同的联结组,常采用时钟表示法,即把高压侧线电压的相量作为时钟的长针,固定在12点上,低压侧线电压的相量作为时钟的短针,看短针指在哪一个数字上,就作为该联结组的标号,如Dyn11表示一次绕组是(三角形)联结,二次绕组是带有中心点的(星形)联结,组号为(11)点。