白衣秀士电气学习帖子总结.docx
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白衣秀士电气学习帖子总结
北极星电力论坛白衣秀士的学习贴
白衣秀士:
变电运行高级技师,1984年参加工作,一直工作在变电站值班员的岗位上。
2003年后,因各方面表现出众、成绩优异,先后被大同电力技术院、山西省电力行业协会、山西电力技术院、华北电力技术院聘为变电运行技能专家。
2003年开始在《电力安全技术》杂志发表文章,代表作有《这一课必须补上》、《安全生产工作也应打假》、《变电站倒闸操作安全措施控制表的应用》等。
2004年开始先后发表网络小说《事故发生之后》、《交接班的故事》,自编和发布了培训游戏“变电运行技能训练场”,2006年成为许继集团有限公司培训部授课专家,同年7月于青岛与清华大学黄益庄、天津大学李永丽两教授同台讲课。
发表文章:
《电力安全技术》杂志发表《违章操作反思》2003年第7期
《这一课必须补上》(2003年第11期)
《变电站值班员安全技能培训》(2004年第5期)
《科技情报》杂志发表《倒闸操作中应注意的几点操作》(2005年第7期)
《电力装备》杂志发表《生产一线最抢眼的明星——生产技能专家》(2006年第6期)。
《变电站倒闸操作安全控制表的应用》(2006年第9期)
《电力职工教育培训》杂志发表《师徒之间》(2008年第5期)
获奖情况:
1、2004年1月获2003年下半年山西省电力公司安全生产先进工作者称号;
2、2004年12月被聘为大同供电分公司电力技术院变电运行A级技能专家;
3、2005年9月被聘为山西省电力行业协会变电运行专业专家;
4、2006年1月被聘为华北电力技术院生产技能专家;
5、2006年4月被聘为山西电力技术院变电运行B级技能专家;
6、2008年1月被聘为国家电网公司优秀专家人才;
7、2008年6月被分别聘为华北电力技术院变电运行一级技能专家和山西省电力技术院A级技能专家。
8、2008年被国内著名电力论坛聘为北极星技术专家和版主,并获得“北极星优秀版主”,“优秀专家”称号,成功组织北极星变电站事故处理活动。
投运变压器时保护是如何躲避励磁涌流?
好,要躲开励磁涌流的,只是差动保护,我来试试。
我觉得要答这个问题,必须先了解投空变时励磁涌流的特性。
励磁涌流的特性及其在保护中的应用:
1、包含有很大成分的非周期分量,波形偏向时间轴一侧。
为了躲开励磁涌流的影响,可将速饱和变流器接入差动回路,利用非周期分量使其铁芯饱和,从面削弱变流器对励磁涌流不平衡电流的传变,躲开励磁涌流的影响。
2、包含有大量的高次谐波,并以二次谐波为主,一般均占基波分量的40%以上。
利用二次谐波分量做制动量,就可以防止变压器空载合闸时保护误动,同时采用防止外部穿越性故障的比率制动回路,即可构成性能可靠、接线简单的变压器差动保护。
3、波形之间出现间断,在一个周期中间断角为α。
励磁涌流的波形有较大的间断角,而短路电流的波形是连续的。
鉴别波形间断角原理的差动保护,正是利用这两种电流波形间的差别,来躲过励磁涌流对变压器差动保护的影响的。
学习变压器可能用到的基本定律
一、基尔霍夫定律:
1、基尔霍夫第一定律:
也称结点电流定律,它表明电路中任一结点的电流的代数和为零。
也就是说流入结点的电流之和等于流出结点的电流之和。
基尔霍夫第一定律表明了电路中任一结点上的电荷都不能自生或消灭,流入的必等于流出的,这就是电流的连续性原理。
2、基尔霍夫第二定律:
也称为回路电压定律。
它表明电路的任一闭合回路,各电热的代数和等于各电压降的代数和。
它表明,沿任一闭合回路绕行一周,其电位的升与降必然相等,电路中的任何一点只有一个电位值,这就是电位单值性原理。
它是理解和建立电势平衡议程式的基础,也是理解变压器工作原理的基础。
二、全电流定律:
是指在载流导体产生的磁场中,若任意闭合回线上微小线段处磁场强度与线段长度及磁场强度与线段正方向夹角的余弦三者的乘积的代数和,等于穿过该闭合回线的电流代数和。
应用时,凡电流方向与回线绕行方向之间符合右手螺旋定则,载流导体的正方向为正,反之为负,它反映了电生磁的规律。
将全电流定律应用到闭合的多段磁路,可得磁路的基尔霍夫第二定律,妈磁路任意回路的磁势的代数和等于各段磁压降的代数和。
使用时,线圈电流的方向和磁路绕行方向之间若符合右手螺旋定则,则这个线圈的磁势为正,反之为负。
全电流定律及基尔霍夫第二定律是建立变压器负载时磁势平衡方程式的基础。
三、电磁感应定律:
当环链绕组的磁通有变化时,将产生感应电动势。
其大小与绕组匝数、环链绕组的磁通变化率成正比。
也就是说,变压器的原、副绕组每一匝中的感应电动势都相同,匝数不同,使变压器起到了变压作用和能量传递作用。
绕组的排列形式和绕制方法
绕组是变压器的电路部分,常用绝缘铜线或绝缘铝线绕制而成。
按原、副绕组在铁心柱上的排列方式,绕组分为同心式和交叠式两种。
同心式绕组排列方式是将原、副绕组同心地套在铁心柱上。
为了便于处理绕组和铁心之间的绝缘以及便于引出高压绕组的分接头,一般都把低压绕组装在里面,而把高压绕组装在外面。
交叠式绕组排列方式是将原、副绕组均分成若干线饼,沿铁心柱高度方向交替排列,自然也就无所谓排列的内外顺序了。
电力变压器大多采用同心式的绕组结构。
同心式绕组按其绕制的方法不同,又分为圆筒式、连续式、螺旋式和纠结式等型式。
圆筒式是最简单的一种型式,以它作低压绕组时,因电流大,通常用单根或多根扁导线绕制成双层圆筒式;作高压绕组时,因电流较小,匝数较多,则用圆导线绕成多层圆筒式。
散热效果不好。
6——35kV变压器多采用圆筒式。
连续式的特点是把绕组分成若干盘形线圈,沿铁心柱高度方向分布,盘形线圈之间没有焊接头,而是连续绕制。
散热效果较好。
35——110kV变压器多采用连续式。
螺旋式绕组外形与连续式相似,每匝由多根扁导线并联,沿着径向排列,一匝接着一匝,形同螺旋。
纠结式绕组的线匝不是依次排列,而是前后交叉纠结,目的是增加盘形线圈之间的等效电容,以改善冲击电压作用时绕组上的电压分布,防止绝缘击穿。
这一点很重要,学到过电压技术还要学到。
纠结式绕组散热效果好,多应用于110KV以上的变压器。
1.空充变压器,差动保护误动的情况比较少见,因为在变压器新投运和大修后,往往会进行冲击合闸试验,厂家和保护人员也比较重视。
但在外部故障切除后,电压恢复的过程中的励磁涌流,特别容易造成比率制动差动保护的误动。
2.如果两台变比不同的变压器,其它条件均符合要求,强行并列运行,将产生环流,这一环流将一直存在。
这一环流在空载时就存在,所以在负载时,一定会影响变压器的充分利用,影响变压器的出力。
一个与变压器磁路分析有关的内容
变压器空载时,铁心中的主磁通与电源电压同相位,且同样是正弦波。
而原、副绕组的感应电动势也为正弦波,只是滞后主磁通90度。
由于铁心铁磁材料的饱和问题,磁通为正弦波,空载电流即励磁电流为尖顶波,且磁路越饱和,尖顶越厉害,尖顶波除包含基波外,还含有大量的三次谐波和其它多次谐波,尖顶越厉害,三次谐波含量越大。
关于变压器的空载损耗
变压器空载时没有输出功率,从电源吸收的功率全部消耗于内部。
故称为空载损耗。
其中包括两部分:
一部分是空载电流在原绕组电阻上造成的损耗,称为铜损。
另一部分是交变磁化在铁心中引起的损耗,称为铁损。
因为空载电流和原绕组的电阻都很小,所以铜损可以忽略,因此认为空载损耗近似等于铁损。
铁损包括磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗是交变磁化过程中,磁畴之间不断相互磨擦而引起的损耗,它的大小与电源频率和铁心材料磁滞回线所包围的面积大小有关。
涡流损耗是交变磁场在铁心中感生的涡流所引起的损耗,其大小与铁心磁密幅值以及频率的平方成正比。
还与钢片厚度的平方成正比。
磁滞损耗在电源频率为50HZ时,约占铁损的85%,对一台已经制成的变压器来说,铁损耗与外加电压的平方成正比,而与负载的大小无关,因此应当尽量避免变压器的过电压运行。
空载的运行情况分析
一、原边的电势平衡方程式的语言表述:
原边的外加电压等于原边绕组的反电动势与空载电流的漏阻抗压降之和。
也等于空载电流在励磁阻抗和漏阻抗上的压降之和。
这是引出变压器等值电路的依据,是由基尔霍夫第二定律引出的。
二、副绕组的电势平衡方程式的语言表述:
空载时,变压器的副绕组没有电流,不引起电阻压降和漏阻抗压降。
副绕组端电压就等于副绕组的感应电势。
三、变比:
变比是指变压器原边电势与副边电势之比,等于原、副边绕组的匝数之比。
近似地等于原、副边的电压之比(原因是忽略了空载电流在原边漏阻抗上的压降)。
习惯上,变压器的变比都取高压对低压的额定电压之比,三相变压器的变比是指原、副绕组线电压之比。
对于一台变压器,当频率不变时,主磁通的大小,取决于外施电压的大小,若外施电压不变,主磁通也基本不变。
四、空载时变压器等值电路的语言表述:
空载时的变压器,相当于两个电抗线圈的串联电路:
一个是空心线圈,其阻抗由原绕组的电阻与漏电抗组成;一个是铁心线圈,其阻抗由铁损的等值电阻(即励磁电阻)与代表主磁通的等值电抗(即励磁电抗)组成。
前者是常数,后者只有在外施电压在额定值左右变化不大时,才认为是常数。
负载时变压器运行情况的语言表述
一、原边电势平衡方程式的语言表述
在原绕组,负载时不同于空载之处仅是电流由空载电流变成了原边电流,即外施电压等于原绕组的负电动势与原边电流在漏阻抗上的电压降之和。
二、副边电势平衡方程式的语言表述
负载时,副绕组中有副边电流及其产生的漏磁通,因此不同于空载运行之处的是副绕组中有漏磁电势和绕组电阻压降。
负边端电压不再等于副边电动势,而是等于副边电动势与副边负电流在副边漏税阻抗上的压降之和;也等于副边电流在负载阻抗上的压降。
三、磁势平衡方程式的语言表述
维持负载时主磁通为所需值,是变压器磁势平衡的基础。
负载时的磁势平衡关系有三种形式:
1、变压器负载时产生主磁通的磁势是原、副绕组的合成磁势;
2、原绕组磁势包括两个部分:
第一部分是励磁分量,用于产生负载时的主磁通;第二部分是因负载而产生的分量,用以抵消副绕组磁势对主磁通的影响;
3、负载时原边电流由两个分量组成:
一个是励磁分量,用以产生主磁通;另一个是负载分量,用其产生的磁势去抵消副绕组磁势对主磁通的影响。
原边电流随着副边电流而增减,这就意味着从电网输入的原边视在功率,随着副边视在功率的增减而增减,变压器正是通过电磁感应作用和磁势平衡关系,才实现了电能从原边向副边的传递。
变压器负载运行时,由于励磁电流远远小于原边电流,略去励磁电流,可以看出原边电流等于副边电流除以变比,且两者反相。
也就是说原边电流与副边电流之比等于变比的倒数。
说明变压器在变换电压的同时也变换了电流。
变压器负载时等值电路的语言表述
一、变压器的折算:
变压器之所以要折算,是因为负载时,原、副边的匝数不等、原、副绕组的电动势不同,不能用等值电路和向量图描述其物理情况和电磁关系。
保持变压器的电磁本质不变,而把原、副绕组的匝数变换为相同匝数的方法,称为绕组折算。
通常是把副绕组折算到原绕组,即设想用一个匝数等于原绕组的新绕组代替实际的副绕组,这样,变比便等于1。
折算原则:
1、折算前后,副绕组的磁势就保持不变。
这样原绕组的主磁通和漏磁通就不会改变,原边各物理量也不会改变,因为副绕组是通过它的磁势来影响原绕组的;
2、折算前后,原、副边电路的各种功率和损耗应保持不变。
折算后的副边各物理量的数值称为折算值,在原符号的右上角加撇表示。
折算的基本法则:
凡属电势、电压一类的副边各量,其折算值等于其原值乘以变比;凡属阻抗一类的副边各量,其折算值等于原值乘以变比的平方;副边电流的折算值等于原值除以变比。
用折算值代替原值,代入变压器负载时的电势平衡方程式和磁势平衡方程式,可知:
1、原边的电势平衡方程式不变;
2、折算后的电势平衡方程式是由原式两端乘以变比而来,说明折算前后,变压器内部的电磁关系保持不变;
3、折算后的副边电动势与原边电动势相同,等于励磁电流在励磁阻抗上的负压降;
4、磁势平衡方程式变成了折算后的副边电流与原边电流之和等于励磁电流的形式;
5、折算后的副边电压等于折算前的二次负载与二次电流的乘积。
二、负载时变压器等值电路的语言表述:
由上述这些折算后的方程式,可以轻易画出变压器的T型等值电路,由原边的电势平衡方程式可以画出原绕组漏阻抗支路,用副边的电势平衡方程式可以画出副绕组漏阻抗支路,用上述第三个方程式可以画出励磁阻抗支路,由于第一、二个支路都有一个共同的部分,就是第三个支路。
也就是说,T型等值电路有三个分支电路,三分支路上的阻抗是原绕组漏阻抗、副绕组漏阻抗以及接在中间支路上的励磁阻抗。
考虑到励磁阻抗远远地大于原边漏阻抗,一次电流在原边漏阻抗上的压降很小,只占额定电压的2%—5%,为了简化计算,可把T型等值电路中的励磁支路从中间移到电源端,就得到了近似等值电路,成为一个简单的并联电路。
变压器负载运行时,励磁电流远远地小于原边电流,可以忽略不计,索性将励磁支路删除,就得到了简化等值电路,这时,原、副边漏阻抗串联,可合并成一个阻抗,即后面还要学到的短路阻抗,它是变压器的重要参数之一,可由短路试验测得。
变压器参数的测定
变压器的参数主要用空载试验和短路试验测定。
一、空载试验:
空载试验一般都在低压侧施加电压,而将高压侧开路。
这主要是从试验安全和选择仪表方便考虑的,这样所加电压较低,操作较方便,而且所测的是低压侧的空载电流,数值较大,准确性较高。
试验时,在低压侧施加额定电压,高压侧开路,可测得高低压侧的电压、低压侧的空载电流和空载损耗。
略去空载电流在漏阻抗的压降,可计算出变压器的变比,即高、低压侧电压之比。
可计算出低压侧励磁阻抗,即低压侧端电压与低压侧空载电流之比。
铁损是空载损耗的主要成份,略去铜损不计,可计算出低压侧励磁电阻,即低压侧空载损耗与低压侧空载电流平方之比。
随之就可算出低压侧的励磁电抗,即低压侧励磁阻抗的平方减去低压侧励磁电阻的平方之平方根。
以上所得各阻抗类参数是低压侧的,分别乘以变比的平方,可得高压侧数值。
二、短路试验:
短路试验一般在高压侧施加电压,而将低压侧短路,这样,试验电流较小,为高压侧额定电流,电压较高,是高压低的阻抗电压,准确性较好。
根据变压器的简化等值电路,可测得阻抗电压、短路损耗。
在短路试验时,高压侧电压为测得的阻抗电压,测得的电流为短路电流,一般等于额定电流,负载阻抗为零,根据基尔霍夫第二定律,可知短路电压等于短路电流在短路阻抗上的压降,从而可计算出短路阻抗,即短路电压与短路电流之比。
也因短路电流等于额定电流,所以短路损耗与变压器在额定状态下的损耗相当,所以也叫负载损耗。
因为短路试验时,所加电压较低,主磁通较小,故铁耗可忽略不计,短路损耗就等于变压器的铜损,从而可计算出变压器的短路电阻,即短路损耗与短路电流的平方值之比。
随之可用阻抗三角形,算出短路电抗。
如所算阻抗类参数需按原、副边分开,可平均分配。
只是所得低压侧值是折算值。
由于绕组电阻随着温度变化,为了便于比较,应将所测的数值换算到75℃。
在短路试验时,使短路电流恰为额定电流值,而加于原边的电压值称为阻抗电压,也称为短路电压,它等于额定电流在短路阻抗上的压降,通常以额定电压的百分数表示。
阻抗电压有两个分量,一个是电阻电压,一个是电抗电压,也都用额定电压的百分数表示。
计算时短路电阻与短路阻抗都是换算到75℃时的数值。
阻抗电压是变压器的主要参数之一,标示在变压器的铭牌上,大小反映了变压器负载时内部压降的大小,取决于变压器的结构,从运行角度看,希望它小一些,这样可使运行中输出端的电压变动和内部容量损耗小一些;从限制短路电流的角度看,则要求短路阻抗大一些。
因此它应有一个适当的值。
阻抗电压的两个分量都与变压器的容量有关,电阻分量随容量的增大而减小,电抗分量随容量增大而增大,整体来看电抗分量占的比重大。
三、变压器的标么值:
在变压器和电机的工程计算中,常以额定值为基值,各物理量对额定值的比值称为各量的标么值,用各量原来符号右上角加星号表示。
标么值实际上是将额定值标为一,各物理量与其的比值。
同理,将额定值标为100,各物理量与其的比值为百分值,标么值和百分值都是与基值相比所得的相对值。
1、空载电流的标么值:
不论从原边还是副边进行计算,空载电流用标么值表示,其值都相等。
所以不必指出是原边的或副边的值。
2、阻抗电压的标么值:
不论从原边还是副边看,其值都是一样的。
3、短路阻抗的标么值:
用标么值表示阻抗时,常用额定阻抗,即变压器的额定相电压与额定相电流的比值做为基值。
从而不难推算出,短路阻抗的标么值等于阻抗电压的标么值,两者是同性质的物理量。
实际计算中应注意,变比、参数、功率的计算均用相值,用实际值表示阻抗的大小,必须指出是在哪一边电压基础上的,否则没有意义。
用标么值表示,则从哪边看进去的阻抗标么值都相等,因为两边的阻抗只差变比的平方倍,而两边阻抗的基值也只差变比的平方倍。
变压器的相量图
变压器各电磁量之间的关系,除了用基本方程式和等值电路表示外,还可以用相量图表示。
一、空载时的相量图:
空载时的相量图是根据空载时的电磁平衡方程式画出的。
首先将主磁通相量画在横轴正向上,定为参考相量。
根据空载电流等于磁化电流与铁耗电流之和,由原点起画磁化电流与主磁通同相,再由其末端垂直于主磁通画铁耗电流,由原点向铁耗电流末端画出空载电流,它超前于主磁通一个铁耗角。
原、副绕组的感应电动势以及副绕组的端电压(它等于副绕组的感应电动势)均滞后于主磁通90°,即应画在纵轴负方向。
在纵轴的正方向画出原绕组的负感应电动势,再从其末端平行于空载电流方向画出空载电流在原绕组在原绕组漏磁电阻上的压降相量,再从这一压降相量的末端沿超前于空载电流90°方向画出空载电流在漏磁电抗上的压降相量,最后从原点作与漏磁电抗末端相连的相量,即得外施电压相量。
二、负载时的相量图:
根据负载时折算后的基本方程式可画出变压器负载时的相量图。
做图步骤与做空载相量图相似。
先画主磁通相量,作为参考相量,按空载电流超前主磁通一个铁耗角画出空载电流相量。
按原、副绕组感应电动势滞后主磁通90°画出原、副绕组感应电动势相量(注意:
因是折算后的量,所以原、副绕组电动势相等)。
根据负载性质(感应负载)画出副边电流相量,它应滞后副边电动势一个角度,这个角度的大小决定于负载阻抗和副绕组阻抗的阻抗角的大小。
根据副边电势平衡方程式,画出副边电流在副绕组漏磁电抗上的压降相量,它垂直于副边电流相量且指向副边感应电动势向量的末端;再画出副边电流在副绕组漏磁电阻上的压降相量,它平行于副边电流相量且指向副边电流在副边漏磁电抗上的压降相量的末端,由原点作与其末端相边的相量,就是副绕组端电压相量,它与副边电流的夹角是副边负载的功率因数角。
将负边电流相量转180°得到副边电流反相量,根据空载电流相量与副边电流负相量之和等于原边电流相量做出原边电流相量。
将原绕组感应电动势相量转180°得其反相量,由其末端做原边电流在原边漏磁电阻上的压降相量平行于原边电流向量,由其末端并垂直于原边电流向量引出原边电流在原边漏磁电抗上的压降向量,由原点边接此压降相量的末端便得到原边外施电压相量。
三、负载时的简化相量图:
根据简化等值电路及相应的基本方程式画出的相量图即为简化相量图。
这种相量图是在已知副边端电压、副边电流及副边功率因数角的前提下,先在纵轴正方向画出原边电流等于负的副边电流的相量,再根据功率因数角画出负的副边端电压相量(当为感性负载时,负的端电压相量超前于负的副边电流相量,容性负载时相反)。
再在此电压相量的末端加上原边电流在短路电阻上的压降相量(此相量平行于原边电流)和原边电流在短路电抗上的压降相量(此相量垂直于原边电流),便得到了原边的外施电压相量。
变压器的原边电流在其短路电阻与短路电抗上的压降相量及它们的相量和(即原边电流在其短路阻抗上的压降相量)称为变压器的阻抗压降三角形,是一个直角三角形。
变压器的运行特性
变压器的运行特性,主要有外特性和效率特性。
外特性反映变压器副边端电压随负载电流而变动的规律。
效率特性表示变压器效率随负载而变化的关系。
一、电压调整率和外特性
变压器原边接额定电压,副边开路时的端电压就是副边的额定电压。
当副边接入负载后,即使保持原边电压不变,副边电压也不再是额定值,而将随着负载电流和负载功率因数的改变而波动。
副边端电压随负载变动的程度用电压调整率表示,它是变压器空载时和负载时的端电压之差对副边额定电压的标么值,也等于副边额定电压与负载时端电压之差对副边额定电压的标么值。
如将副边折算到原边,电压调整率又等于原边的额定电压(副边的额定电压折算到原边与原边额定电压大小相等)与负载时折算到原边的端电压之差对原边额定电压的标么值。
从感性负载时的简化等值相量图可以看到,造成副边电压变动的原因,是变压器内部存在的电压和漏抗而引起的内部压降。
对一台给定的变压器,其副边电压变化的程度,怀负载的大小和性质有关。
在原边电压、负载功率因数不变时,负载电流变化,变压器的阻抗压降三角形的大小将发生变化,从而引起副边端电压折算值的变化。
在原边电压、负载电流大小保持不变,负载的功率因数变化时,简化相量图中,阻抗压降三角形的大小和形状恒定不变,而其位置会发生变化,原边电压相量的末端的轨迹将是以原点为圆心,以原边外施电压大小为半径的圆。
因此,副边端电压折算值也随之变化。
因而在感性负载时,负载的功率因数为正值,随着负载功率因数角的增大,副边端电压减小,电压调整率为正值,即负载时副边电压恒比空载电压低。
容性负载时,负载功率因数为负值,当这一角度达到一定程度时,角度的增大反而使副边端电压增大,电压调整率在一定条件下可能为负值,即负载时副边电压可能高于空载电压。
副边端电压与负载电流的变化关系就是变压器的外特性。
为了保证供电质量,保持变压器副边电压的稳定,就需要进行调压,调压方法有调整发电机的出口电压,采用同步调相机,在负载端并联电容器等,但用的最多、最普遍的是通过改变变压器的分接头来进行调压。
二、效率和效率特性
变压器输出有功功率与输入有功功率之比称为变压器的效率,用百分数表示。
因为输入功率包括输出功率、铁损、铜损,所以效率又等于输出功率比上输出功率与铁损和铜损之和的百分数,又等于副边端电压与负载电流、负载功率因数的乘积,比上副边端电压、负载电流、功率因数之乘积与铁损、铜损之和的百分数。
假定:
1、忽略负载时副边电压对输出功率的影响,取取输出功率等于副边额定电压和负载电流及负载功率因数的乘积,将其分子、分母同乘以副边额定电流,可得输出功率等于额定有功功率与负载系数的乘积,其中负载系数等于负载电流与副边额定电流之比。
2、认定负载时的铜损等于短路损耗,可得铜损等于原边电流的平方乘以短路电阻,分子、分母各乘以原边额定电流的平方,铜损又等于负载系数的平方乘以短路损耗。
3、认定负载运行时的铁损耗等于额定电压下的空载损耗,即认为铁损耗是不变损耗。
这样效率又等于负载系统倍的副边额定有功功率比上负载系数倍的副边额定有功功率与空载损耗及负载系统平方倍的短路损耗之和的百分数。
这表明变压器的效率与负载大小及功率因数有关。
当负载功率因数一定时,变压器的效率与负载系数的关系称为效率特性,它有这样的规律:
变压器接上负载后,随着负载的增加,效率由零很快升至最大值,然后又略有降低。
数学分析证明,在负载系统不变时,可变损耗(铜损,即负载系数的平方乘以短路损耗)等于固定损耗(铁损,即空载损耗)时,变压器的效率最高。
由此可看出,变压器以最高效率运行时的负载系数等于空载损耗与短路损耗之比的平方根。
为了提高效率,就要根据负载情况采用最好的运行方式,如控制变压器运行的台数,投入适当容量的带负载变压器
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