变压器铭牌及运行特性

二、变压器的损耗及效率 1、铁损耗PFe
变压器的铁损耗主要包括铁心中的磁滞损耗和涡流损 耗，它决定于铁心中的磁通密度的大小、磁通交变的频率 和硅钢片的质量等。 变压器的铁损耗与一次绕组上所加的电源电压大小有 关，而与负载电流的大小无关。铁损耗又称“不变损耗”。
二、变压器的损耗及效率 2、铜损耗PCu 变压器的铜损耗主要是由电流在一次、二次绕组 电阻上产生的损耗。 在变压器中铜损耗与负载电流的平方成正比，所以
任务一-认识单相变压器
2. 额定值 （1） 额定容量SN(VA/kVA/MVA)：铭牌规定在额定使用条件下
所能输出（二次绕组）的视在功率。
注意：通常变压器一、二次侧的额定容量设计为相同值。
（2） 额定电压UN（V/kV）：指变压器长时间运行所承受的工
作电压：其中 U1N 为规定加在一次侧的电压； U2N 为一次侧加 额定电压、二次侧空载时的端电压。
★表征变压器运行性能的主要指标有电压变化率和 效率
一、变压器的外特性及电压变化率 二、变压器的损耗及效率
一、变压器的外特性及电压变化率
变压器的外特性 1、定义：当一次绕组电压 U1和负载的功率因数cosφ2 均为常数时，二次绕组电 压U2随负载电流I2变化而变 化的关系U2=f(I2)。 2、产生原因：原副绕组的 内阻和漏电抗。
一、变压器的外特性及电压变化率
例某台供电电力变压器将U1N=10000V的高压降压后对负载供电，要求该变 压器在额定负载下的输出电压为U2=380V，该变压器的电压变化率Δ U％＝5％， 求该变压器二次绕组的额定电压U2N及变比K。 解：
U 2 N 380 U % 100 % 5% U 2N
U20：一次侧加额定电压 、二次 侧开路时，二次侧的输出电压。
一、变压器的外特性及电压变化率

电压变化率—反映变压器供电稳定性
在一次侧加额定电压，负载功率因数一定的情况 下，空载与额定负载运行时二次侧电压之差（U2N U2）对额定电压U2N的百分比，称为变压器的电压变 化率，即
U 2N U 2 U % 100% U 2N
侧的额定电压和额定电流。 解 一次侧额定电流
I1N SN 5000103 82.48A 3 3U1N 3 3510
3
二次侧额定电流
I2N
SN 500010 274.9A 3 3U 2 N 3 10.5 10
变压器的运行特性
思考：为什么我们的用电设备的额定电压是380V， 而变压器二次侧的额定电压为400V呢？ ★变压器运行时的主要特性有外特性与效率特性。
此外，变压器还有额定效率、温升等额定值，铭牌上还 会给出阻抗电压、连接组别、空载损耗、短路损耗、运行方 式、 冷却方式、重量等参数。
任务一-认识单相变压器 【例】一台(Y，d11)（一次侧为星形接法，二次 侧为三角形接法）连接的三相变压器，其额定容量为
5000kVA ， U1N/U2N=35kV/10.5kV ，求变压器一、二次
铜损耗又称为“可变损耗”。
二、变压器的损耗及效率 3、效率
P2 100% P 输出功率与输入功率之比的百分数，即 1

变压器的功率关系可表示如下：
P 1 pcu1 pFe pcu 2 P 2
所以变压器的效率为：
p pFe pCu P1 P2 1 1 P P P 1 1 2 pFe pCu
S7-500／10 500kV.A 10kV
50Hz 3相 Y，yn0 4％ 油冷 户外
XX变压器厂
任务一-认识单相变压器
变压器的铭牌和额定值
按照国家标准GB1094—96规定，变压器在规定的使用环
境和运行条件下的主要技术参数称为额定值。额定值通常都
标注在变压器的铭牌上，是选用变压器的依据 1.型号 表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、 冷 却方式等内容。
涡流： 涡流：交变磁通在铁心内产生感应电动势 和电流 ，称为涡流。

涡流---产生功率损耗---热能---铁心发热。 减少涡流损耗措施：
提高铁心的电阻率。铁心用彼 此绝缘的钢片叠成。

铁心损耗
1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩 擦而消耗的能量。 2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的 热能损耗。 3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。
变压器的铭牌和额定值
一、铭牌
产品型号 额定容量 额定电压
额定频率 联结组标号 阻抗电压 冷却方式 使用条件 电力变压器 标准代号XXXX 产品代号XXXX 出厂序号XXXX 开关位置 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 高压 电压／V 10500 10000 9500 电流／A 27．5 28．9 30．4 XX年XX月 400 721．7 电压／V 低压 电流/A
注意：三相为线电压
（3） 额定电流IN(A)：变压器额定容量下允许长期通过的 电流，分为一次侧额定电流I1N和二次侧额定电流I2N。
注意：三相为线电流
任务一-认识单相变压器 额定容量、 电压、
U 2N I 2N kV A 单相变压器的额定容量为 S N 1000 3U 2N I 2N kV A 三相变压器的额定容量为 S N 1000
则 U2N=400V，
K=U1N/ U2N=10000/400=25
这样，就能理解在电力变压器铭牌中为什么给额定线电压为380V的 负载供电时，变压器二次绕组的额定电压不是380V，而是400V。
常用铁磁材料及其特性
铁磁物质的磁化
未 磁 化
H 外加磁场
(A) (B) 磁 化
磁畴及磁化
磁畴受磁场力而转动
二、变压器的损耗及效率
例S9－500/10低损耗三相电力变压器额定容量500kV· A，设功率因数为1，二 次电压U2N=400V，铁损耗PFe=0.98KW，额定负载时铜损耗PCu＝4.1kW，求二次 额定电流I2N及变压器效率η。
解：
I 2N
SN 3U 2N

500 1000 3 400
max
0

特性曲线的特点
变压器效率曲线
变压器的效率开始时随负载的增加而增加，在半载附 近有最大效率，而后随负载的加大效率有所下降。

不同功率因数时的 外特性如图所示。
变压器的外特性
一、变压器的外特性及电压变化率
3、特点
变压器二次侧电压是随负载 电流变化而变化的，二次侧电压 的变化规律与负载性质有关。
当负载为纯电阻负载时（曲线 1）：ΔU为正值，ΔU较小，外 特性下倾不多； 2）：当负载为感性负载时（曲 线2）ΔU为正值，ΔU较大，外 特性下倾比纯电阻负载明显； 3）：当负载为容性负载时（曲 线3）ΔU为负值，说明随负载增 大二次侧电压在升高，外特性上 翘。
A W

P2 P2 P2 500 100% 100% 100% 100% 99% P1 P2 P P2 Pcu PFe 500 0.98 4.1
二、变压器的损耗及效率
4、效率特性：
变压器的效率随负载电流变化而变化的规律。 效率特性曲线如图所示。