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1、第二章第二章 电力系统元件数学模型电力系统元件数学模型2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 2 2.2 变压器变压器RjX mGmjB 1U/2U 1I/2I 11RjX mmmYGjB1U/2U 1I/2I/22RjX mI mI 很小，为额定电流的很小，为额定电流的0.5-2/21212RRRRk R 绕组电阻绕组电阻/21212XXXXk X变压器漏抗变压器漏抗11NNkUU 2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 3 变压器名牌参数（厂家给出）变压器名牌参数（厂家给出）额定容量额定容量SN（MVA）额定电压额定电压U1N/U2N（kV）电阻电阻 电抗电抗 RX电导电导

2、 电纳电纳 mGmB短路试验参数短路试验参数 短路损耗（短路损耗（kWkW）阻抗电压（）阻抗电压（）%kUkP空载试验参数空载试验参数 空载损耗（空载损耗（kW）空载电流（）空载电流（）0%I0P2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 4 212112223NNkkNNNURPPIRSRSU 短路试验确定短路试验确定RXRjX mGmjB 1NI/2NI 11kNUU励磁电流和相应励磁电流和相应的铁芯损耗可忽的铁芯损耗可忽略略，短路损耗即，短路损耗即额定电流时高低额定电流时高低压三相绕组的总压三相绕组的总铜耗。铜耗。短路试验：短路试验：一侧（如一侧（如2 2侧）三相侧）三相短路，另一侧

3、（如短路，另一侧（如1 1侧）加三相侧）加三相对称线电压，当电流达到额定对称线电压，当电流达到额定电流电流I I1N 1N。测得变压器消耗的有。测得变压器消耗的有功功率功功率P Pk k（短路损耗）（短路损耗）;测得测得1 1侧线电压侧线电压U U1k1k。2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 5 RjX mGmjB 1kU 1NI/2NI 111 0%0NkkUUU RX12111211%1001001001003%kNNkNkNNNNUSUXUUUIUSXUX 短路电压百分比短路电压百分比2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 6 空载试验：空载试验：一侧（如一侧（如2

4、2侧）三侧）三相开路，另一侧（如相开路，另一侧（如1 1侧侧)加额加额定三相对称线电压定三相对称线电压U U1N 1N。测得变。测得变压器消耗的有功功率压器消耗的有功功率P P0 0（空载（空载损耗）损耗）;测得测得1 1侧电流侧电流I I10 10(励磁励磁电流电流I Im m)。由于二次侧开路，全部的由于二次侧开路，全部的一次电流都是励磁电流，一次电流都是励磁电流，一次电流等于励磁电流，一次电流等于励磁电流，励磁电流比负荷电流小得励磁电流比负荷电流小得多，多，因此可忽略一次侧绕因此可忽略一次侧绕组的铜耗组的铜耗I I1 10 02 2R R1 1 ，损耗主损耗主要由铁耗组成，要由铁耗组成，

5、空载损耗空载损耗为为额定电压时的铁芯损耗。额定电压时的铁芯损耗。空载试验确定空载试验确定mGmBRjX mGmjB 1NU 10I 2/NU 021SmNPGU 1221033NNmmUPGG U2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 7 10011%00NIIIRjX mGmjB 1NU 10I 2/NU mmGB20101102111%100100%S3000011NmNNmmNNNNIUIBIISISBUUB 2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 8 RjX mGmjB 1U/2U 1I/2I 212NkNURPS 21%100kNNUUXS021SmNPGU 021%

6、S100NmNISBU 总结：总结：1:MVA:kV:kWNNkSUP2121000kNNPURS21%100kNNUUXS302110SmNPGU 021%S100NmNISBU 2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 9 三绕组变压器三绕组变压器高压绕组高压绕组中压绕组中压绕组低压绕组低压绕组升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 10 1231U/3U/2U 22RjX 33RjX 11RjX mmGjB 1I/3I/2I 1231U/3U/2U 22RjX 33RjX 11RjX mmGjB 1I/3I/2I mI 很小很小等值电

7、路等值电路2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 11 1231U/3U/2U 22RjX 33RjX 11RjX mmGjB 1I/3I/2I 三个三个短路试验短路试验求三个绕组的求三个绕组的电阻和等值漏抗电阻和等值漏抗；空载试验空载试验的空载损耗和空载电流求的空载损耗和空载电流求励磁支路的导纳励磁支路的导纳2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 12 三绕组变压器额定容量的问题三绕组变压器额定容量的问题、额定容量比、额定容量比100/100/100（升压变压器）升压变压器）112233333NNNNNNNSUIUIUI 、额定容量比额定容量比100/100/50 （升或降压

8、变压器升或降压变压器）、额定容量比额定容量比100/50/100100/50/100（升或降压变压器升或降压变压器）高高/中中/低压绕组的额定容量等于变压器容量低压绕组的额定容量等于变压器容量低压绕组的额定容量等于变压器额定容量的低压绕组的额定容量等于变压器额定容量的50，低压绕组导线截面减小一半，额定电流减小一半。低压绕组导线截面减小一半，额定电流减小一半。中压绕组的额定容量等于变压器额定容量的中压绕组的额定容量等于变压器额定容量的502019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 13 三个三个短路试验短路试验求三个绕组的求三个绕组的电阻和等值漏抗电阻和等值漏抗 类容量比变压器的短路试验类

9、容量比变压器的短路试验1 2%kU 1kP1NI/2NI12322RjX 11RjX 2%kU2kP1 2kP 1kP3%kU3kP1NI/3NI12333RjX 11RjX 1 3%kU 1 3kP 1 212%kkkUUU 1 212kkkPPP 1 313%kkkUUU 1 313kkkPPP 1%kU1%kU2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 14 2 323%kkkUUU 2 323kkkPPP 2 3%kU/32NNII 2%kU2kP2 3kP 3kP3%kU12322RjX 33RjX 2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 15 1 2121 3132 3

10、23%kkkkkkkkkUUUUUUUUU 1 2121 3132 323kkkkkkkkkPPPPPPPPP 11 21 32 321 22 31 331 32 31 20.50.50.5kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP 11 21 32 321 22 31 331 32 31 2%0.5%0.5%0.5%kkkkkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU 2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 16 11 21 32 321 22 31 331 32 31 20.50.50.5kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP2111222122231321000100

11、01000kNNkNNkNNPURSPURSPURS2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 17 11 21 32 321 22 31 331 32 31 2%0.5%0.5%0.5%kkkkkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU 211122122313%100%100%100kNNkNNkNNUUXSUUXSUUXS2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 18 类容量比变压器的短路试验类容量比变压器的短路试验类三绕组变压器额定容量比类三绕组变压器额定容量比100/100/503 3绕组的额定容量绕组的额定容量30.5NNSS 1、2绕组的额定容量绕组的额定容量12NNNS

12、SS 1-2侧短路试验按侧短路试验按额定电流额定电流测得测得1 21 2,%kkPU 2-3侧短路试验按侧短路试验按0.5额定电流额定电流测得测得2 32 3/,%kkPU1-1-3 3侧短路试验按侧短路试验按0.50.5额定电流额定电流测得测得1 31 3/,%kkPU2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 19 短路损耗与电流的平方成正比短路损耗与电流的平方成正比 短路电压与电流成正比短路电压与电流成正比2211331113131(0.145)()()4kkNNIRRIRRPP 2212332123231(0.145)()()4kkNNIRRIRRPP 111 3133(0.5)(

13、)12NkkIRUUR 122 3233(0.5)()12NkkIRUUR 2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 20 同理同理 类容量比变压器类容量比变压器100/50/100的短路试验的短路试验1 22 3/1 2/2 344kkkkPPPP 1 22 3/1 2/2 3%2%2%kkkkUUUU 1 32 3/1 3/2 344kkkkPPPP 1 32 3/1 3/2 3%2%2%kkkkUUUU 类容量比变压器的短路试验类容量比变压器的短路试验归算到额定条件下：归算到额定条件下：2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 21 总结：总结：1、我国制造厂提供的短路损耗有

14、的已经归算，、我国制造厂提供的短路损耗有的已经归算，有的未归算，而短路电压大多已归算。有的未归算，而短路电压大多已归算。2、若未归算、若未归算 当当3侧绕组的额定容量为变压器额定容量的侧绕组的额定容量为变压器额定容量的0.5时，时，1-3和和2-3的短路参数要归算；的短路参数要归算；当当2侧绕组的额定容量为变压器额定容量的侧绕组的额定容量为变压器额定容量的0.5时，时，1-2和和2-3的短路参数要归算。的短路参数要归算。2019-4-9 第二章 电力系统元件数学模型 22 自耦变压器自耦变压器自耦变压器可完全等值于普通变压器，等值电自耦变压器可完全等值于普通变压器，等值电路与参数计算方法相同。路与参数计算方法相同。但其第三绕组容量总但其第三绕组容量总是小于变压器的额定容量是小于变压器的额定容量,如果制造厂提供的短如果制造厂提供的短路数据未经归算，归算的方法也与普通伞绕组路数据未经归算，归算的方法也与普通伞绕组变压器相同，即将短路损耗乘以额定容量和第变压器相同，即将短路损耗乘以额定容量和第三绕组容量比的平方，短路电压乘以额定容量三绕组容量比的平方，短路电压乘以额定容量和第三绕组容量比和第三绕组容量比