分析变压器负载与空载的不同之处
分析变压器负载与空载的不同之处
很多概念，相似与有着南辕北辙的区别，对于刚刚接触变压器知识的电源新手来说，在大量的基本概念中总是存在着一些容易混淆的知识点。变压器空载运行于变压器负载运行就是其中之一。虽然有大量的资料对于这两个概念分别进行解释，但却少有资料会对二者的区别加以讲解。
本文就将分别对变压器空载与变压器负载运行进行介绍，并对二者的区分加以解释，希望对新手有所帮助。
正常周期性负载的运行：
1、变压器在额定使用条件下，全年可按额定电流运行。
2、变压器允许在平均相对老化率小于或等于1的情况下，周期性地超额定电流运行。
3、当变压器有较严重的缺陷(如冷却系统不正常、严重漏油、有局部过热现象、油中溶解气体分析结果异常等)或绝缘有弱点时，不宜超额定电流运行。
4、正常周期性负载运行方式下，超额定电流运行时，允许的负载系数K2和时间，可按负载导则的方法之一确定。
变压器负载运行
变压器的负载运行是指原绕组接入电源电压，副绕租接负载时的工作状况。这时变压器的副边也有电流流通，原变的接入电路与空载相比相应增大，副边端电压将受到负载的影响而发生变化。
变压器空载运行
变压器的空载运行是指变压器的一次绕组接入电源，二次绕组开路的工作状态。此时，一次绕组中的电流称为变压器的空载电流。空载电流产生空载磁场。在主磁场(即同时交联一、二绕组的磁场)作用下，一、二次绕组中便感应出电动势。
变压器空载运行时，虽然二次侧没有功率输出，但一次侧仍然从电网吸取一部分的有功功率，来补偿因为磁通饱和，在铁芯内引起的磁滞损耗和涡流损耗简称铁耗。磁滞损耗的大小取决于电源的频率和铁芯材料磁滞回线的面积;涡流损耗与最大磁通密度和频率的平方成正比。另外还存在空载电流引起的铜耗。对于不同容量的变压器，空载电流和空载损耗的大小是不同的。
二者的区别
变压器空载运行与负载运行的主要区别主要体现在次级线圈中，变压器负载运行次级线圈接负载，产生功率大，空载运行次级线圈开路，产生微功率。
变压器利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。变压器空载运行时，只消耗空载损耗，即铁损和杂散，它是总容量的6%，负载运行时是空载损耗+负载损耗，即铜损，就是变压器的总消耗。
本文对变压器空载运行与负载运行分别进行了介绍，在完成了基础知识的铺垫后便对两者的区别加以详尽的解释，是非常适合新手进行阅读的一篇文章。希望各位对空载与负载有所疑问的朋友能在阅读过本文后解开迷惑。
变压器经济运行分析
变压器经济运行分析 摘要：变压器技术参数是分析计算变压器经济运行的基础数据，变压器经济运行是寻求变压器运行中降低变压器的有功功率和提高其运行效率，即降低变压器损耗率，以及降低变压器的无功功率损耗和提高变压器电源侧的功率因素。通过对变压器有功功率损耗和无功功率损耗即综合功率损耗的计算、分析得出变电站变压器经济运行方式的定量计算式，继而得到变压器经济负载系数判别式，有了这两种判别式，就可以对某一变电站的变压器进行经济运行方式安排和负载调整，达到变压器经济运行和降低网损的目的。 关键词：变压器损耗；经济运行方式；经济负载系数 变压器是电力生产过程中的主要电器，运行变压器的总容量远远超过运行发电机、电动机的总容量。变压器在变压和传递电功率的过程中，其自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗，由于变压器的总台数多，容量大，所以在发供用电过程中变压器的电能损耗约占整个电力系统损耗的百分之三十左右。因此，变压器经济运行是电力系统经济运行的重要环节，也是降低电力系统网损的重要措施。变压器经济运行是在确保变压器安全运行和保证供电量的基础上充分利用现有设备和原有资金条件下，通过择优选取变压器经济运行方式，负载调整的优化变压器经济运行位置的优化组合以及改善变压器经济运行方式，负载调整的优化变压器经济运行位置的优化组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损耗和提高其电源侧功率因素，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。 1 变压器综合功率损耗 综合功率损耗是指变压器有功功率损耗和因其消耗无功功率使电网增加的有功功率损耗之和。综合功率损耗也是有功功率损耗，它的提出是具有系统性的。变压器综合功率经济运行是立足于电力系统总体最佳节电法，是既考虑有功电量节约，又考虑无功电量节约的综合最佳，是既考虑用电单位的节电，又考虑供电网损耗降低的系统最佳。 1．1双绕组变压器综合功率损耗 双绕组变压器综合功率损耗△PZ（kW）的计算式 式中：K Q ———无功经济当量（kW／kvar）； P OZ ———空载综合功率损耗（k W）； P KZ ———额定负载综合功率损耗（k W）； β———平均负载系数。 K Q 、P OZ 、P KZ 、β的计算分别为（2）式 KQ＝△PC／△△Q POZ＝PO＋KQQO PKZ＝PK＋KQQK β＝ATP／TSNcos（2） 式中：△PC———变压器连接系统的有功功率损耗下降值（k W）； △△Q———变压器无功功率消耗减少值（kvar）。 无功经济当量KQ的物理意义是：变压器每减少1 kvar无功功率消耗时，引起连接系统有功功率损耗下降kW值，所以KQ值的大小和变压器在系统中的位置
变压器空载特性试验的目的及注意事项
变压器空载特性试验的目的及注意事项 变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示。 1、变压器空载试验的电源容量的选择：保证电源波形失真不超过5%，试品的空载容量应在电源容量的50以下;采用调压起加压，空载容量应小于调压器容量的50%;采用发电机组试验时，空载容量应小于发电机容量的25%。空载试验的试验电压是低压侧的额定电压，变压器空载试验主要测量空载损耗。空载损耗主要是铁损耗。铁损耗的大小可以认为与负载的大小无关，即空载时的损耗等于负载时的铁损耗，但这是指额定电压时的情况。如果电压偏离额定指，由于变压器铁芯中的磁感应强度处在磁化曲线的饱和段，空载损耗和空载电流都会急剧变化，因此，空载试验应在额定电压下进行。 注意：在测量大型变压器的空载或负载损耗时，因为功率因数很低，可达到cosφ小于和等于0.1。所以一定要求采用低功率因数的
瓦特表。 2、空载试验是测量额定电压下的空载损耗和空载电流，试验时高压侧开路，低压侧加压，试验电压是低压侧的额定电压，试验电压低，试验电流为额定电流百分之几或千分之几。 3、通过空载试验可以发现变压器以下缺陷：硅钢片间绝缘不良。铁芯极间、片间局部短路烧损，穿芯螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘部分损坏、形成短路，磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大，铁芯多点接地，线圈有匝间、层间短路或并联支路匝数不等、安匝不平衡等，误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。
变压器经济运行的分析
变压器经济运行的分析 摘要：文章介绍了变压器经济运行的负荷率、临界负荷率等基本概念，从合理选择变压器容量、选择节能型变压器、采用无功补偿设备、择优汰劣、避免空载运行以及降低变压器的温度等几方面分析了变压器经济运行的节能措施。并通过近年更换变压器的实例，对变压器经济运行的节能效果进行分析。通过分析提出在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备通过择优选取变压器最佳运行方式，负载调整的优化以及改善变压器运行条件，选用节能型变压器等技术措施，从而达到向智力挖潜，向管理挖潜实施内涵节电的目的。 关键词：变压器,经济运行,节能降耗 变压器是一种应用极广的耗能设备，变压器在变压和传递电功率时，自身要产生有功损耗和无功损耗，变压器的经济运行对节能降耗，达到国家十一五规划纲要提出的目标，意义十分重大。变压器经济运行是指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。换言之，经济运行就是充分发挥变压器效能，合理地选择运行方式，从而降低用电单耗。所以，变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。 1、变压器经济运行节能措施 1.1合理选择变压器容量 变压器作为一种静止的电气设备，由于没有机械方面的损失，所以
它的效率是比较高的，一般在额定状况下均达96%以上。但是这样一个高的效率并不是在任何情况下都能获得的，它是由变压器的负载率决定的。变压器的实际运行状态按负载率大致可以分为三个区域一个点。 三个区域： 1)最佳经济运行区(最佳区)：它的范围一般在额定负载的25%75%之间，在此区间效率较高。 2)经济运行区(经济区)：它的范围一般在额定负载的15%100%之间，在此区间效率尚可。 3)最劣运行区(非经济运行区，过去俗称的大马拉小车区)：它的范围一般在10%20%以下，在此区间效率低。 一个点: 变压器功率损耗最低点，或称效率最高点，它位于最佳经济运行区内，一般在额定负载的40%左右。实际负载率在最佳区内从两边越靠近综合功率经济区负载系数点，效率越高。以上三个区域一个点各自对应的实际效率是多少，只需通过某些计算即可获得。 如何使变压器运行在其最佳区内或功率损耗最低点附近，发挥出实际的高效率，才是我们关心和追求的，由于负载率直接与变压器额定容量有关，于是对变压器本身的额定容量就有了一个选择要求。 1.1.1无功经济当量的引入 为了计算设备的无功损耗在电力系统中引起的有功损耗增加量，特引入一个换算系数，即无功功率经济当量，它表示电力系统中每减少l kvar的无功功率，相当于电力系统所减少的有功功率损耗kW数，其符
变压器负载率
变压器负载率 负载曲线的平均负载系数越高。将负载曲线的平均负载系数乘以一个大于1的倍数，变压器的平均负载率定义为：一定时间内，变压器平均输出的视在功率与变压器额定容量之比。 目录 1节能技术 2损耗特征 3损耗计算 4数值结论 1节能技术 1）推广使用低损耗变压器 （1）铁芯损耗的控制 变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。 最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流，变压器铁芯是由铁线束制成，而不是由整块铁构成。 1900年左右，经研究发现在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗，增大导磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低。经多次改进，用0．35mm厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。 1903来世界各国都在积极研究生产节能材料，变压器的铁芯材料已发展到现在最新的节能材料——非晶态磁性材料如2605S2，非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用2605S2制作的变压器，其铁损仅为硅钢变压器的1/5，铁损大幅度降低。 （2）变压器系列的节能效果 上述非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的1/5，且全密封免维护，运行费用极低。 我国S7系列变压器是1980年后推出的变压器，其效率较SJ、SJL、SL、SL1系列的变压器高，其负载损耗也较高。 80年代中期又设计生产出S9系列变压器，其价格较S7系列平均高出20%，空载损耗较S7系列平均降低8%，负载损耗平均降低24%，并且国家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列，推广应用S9系列。 S11是推广应用的低损耗变压器。S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60～80，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20～35。运行时的噪音水平降低到30～45dB，保护了环境。
变压器经济运行分析
变压器经济运行分析 一、变压器经济运行可分为三种情况： 1、 以节约电量为主要目标：按有功功率考虑； 2、 以提高功率因数为主要目标：以无功功率考虑； 3、 若对两者均无特殊要求：按综合功率考虑； 二、经济运行分析所需变压器铭牌参数 1、S N －变压器额定容量 2、P 0－空载有功功率损耗 3、P K －短路损耗 4、I 0%－空载电流百分数 5、U d ％变压器短路电压百分数 三、变压器损耗计算 1、有功功率损耗： △P ＝P 0＋β2P K β－变压器负荷率 β＝N I I 22 =22 Cos S P N P 2－变压器二次侧负荷 △P ％＝1P P △×100 变压器有功损耗率 P 1－变压器一次侧输入功率 变压器有功损耗率最小时的负荷率称为有功经济负荷率,此时变压器铜损等于铁损，即： Βec .p ＝k P P 0 2、无功功率损耗
△Q ＝Q 0＋β2Q k Q 0 －空载无功损耗 Q 0 ＝ %1000I S N ? Q k －空载无功损耗 Q k ＝ %100 d N U S ? 变压器无功损耗率 △Q ％＝1P Q △×1001002 20?+≈?ββCos S Q Q N k 无功经济负荷率 %% ＝Β0ec.q 0 d Q Q U I k = 3、变压器综合损耗 变压器空载综合功率损耗: 000Q K P P q +=∑ 变压器负载综合功率损耗: k q k k Q K P P +=∑ 变压器综合功率损耗： ∑∑ ∑+=k P P P 20β Kq －无功经济当量，在此取0.1； 四、经济运行的负荷临界容量 设两台变压器额定容量为S NA 和S NB 负荷为S L 则变压器有功损耗为：
第2章 变压器的运行分析
第二章 变压器的运行分析 一、例题 例2-1一台三相电力变压器的额定容量kVA S N 750=，额定电压为V U U N N 400/1000/21=，Y Y '联接，已知每相短路电阻Ω=4.1k r ，短路电抗Ω=48.6k x ，该变压器原边接额定电压，副边接三相对称Y 接负载，每相负载阻抗Ω+=07.020.0j z L 。计算： (1) 变压器原、副边电流（电压电流没有特别指出为相值时，均为线值）； (2) 副边电压； (3) 输入及输出的有功功率和无功功率； (4) 效率。 解 (1) 原、副边电流 变比 253 /4003/100003/3/21===N N U U k 负载阻抗 212.007.020.0=+=j z L ?29.19/()Ω ()Ω+=='75.431252j z k z L L 忽略0I ，采用简化等值电路计算。 从原边看进去每相总阻抗 ()Ω=+++='+'++='+= 67.21/01.13675.4312548.64.1j j jx R jx r z z z L L K k L K 原边电流 ()A z U I N 45.4201 .1363/100003/11=== 副边电流 ()A kI I 24.106125.422512=?== (2) 副边电压 ()V z I U L 7.389212.025.10613322=??== (3) 输入及输出功率 原边功率因数角
?=67.211? 原边功率因数 93.067.211== Cos Cos ? 输入有功功率 ()W Cos I U P N 31111108.68393.025.421000033?=???== ? 输入无功功率 ()var 105.271331 111?==?Sin I U P N (落后) 副边功率因数 () 33.0,29.1994.029.19222=====????Sin Cos Cos L 输出有功功率 ()W Cos I U P 32222103.67394.025.10617.38933?=???==? 输出无功功率 ()var 106.236332222?==?Sin I U Q (4) 效率 46.98108.683106.67333 1 2=??==P P η％ 例2－2某台三相电力变压器kVA S N 600=，V U U N N 400/1000/21=，D ，y11接法，短路阻抗Ω+=58.1j z K ，副边带Y 接的三相对称负载，每相负载阻抗Ω+=1.03.0j z L ，计算该变压器以下几个量： (1) 原边电流1I 及其与额定电流N I 1的百分比1β； (2) 副边电流2I 及其与额定电流N I 2的百分比2β； (3) 副边电压2U 及其与额定电流N U 2相比降低的百分值； (4) 变压器输出容量。 解 (1)原边电流计算 变比 3.433/400100003/21===N N U U k
变压器的空载试验和短路试验等各类知识点
变压器的空载试验和短路试验 变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。一般说来，空载试验可以在变压器的任何一侧进行。通常将额定频率的正弦电压加在低压线圈上而高压侧开路。为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线，外施电压要能在一定范围内进行调节。 变压器空载时，铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的，当变压器施加额定电压时，铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值，这时铁芯中的功率损耗也达到了变压器额定工作下的数值，因此变压器空载时输入功率可以认为全部是变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时，空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。 变压器的短路试验通常是将高压线圈接至电源，而将低压线圈直接短接。由于一般电力变压器的短路阻抗很小，为了避免过大的短路电流损坏变压器的线圈，短路试验应在降低电压的条件下进行。用自耦变压器调节外旋电压，使电流在0.1~1.3倍额定电流范围变化。原边电流达到额定值时，变压器的铜损相当于额定负载时的铜损，因外施电压较低，铁芯中的工作磁通比额定工作状态小得多，铁损可以忽略不计，所以短路试验的全部输入功率基本上都消耗在变压器绕组上，短路试验可测出铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%，其数值随变压器容量的增大而下降。 变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即： 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。
变压器实验报告
专业：电子信息工程： 实验报告 课程名称：电机与拖动指导老师：卢琴芬成绩： 实验名称：单相变压器同组学生姓名：刘雪成李文鑫 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1．通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2．通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、预习要点 1．变压器的空载和短路实验有什么特点实验中电源电压一般加在哪一方较合适 2．在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小 3．如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 三、实验项目 1．空载实验 测取空载特性U0=f(I0), P0=f(U0)。 2．短路实验 测取空载特性U K=f(I K), P K=f(U K)。 3．负载实验 (1）纯电阻负载 保持U1=U1N, cos φ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 四、实验线路及操作步骤 1.空载试验
实验线路如图3－1所示，被试变压器选用DT40三相组式变压器，实验用其中的一相，其额定容量P N=76W，U1N/ U2N=220/55V，I1N/I2N=0．345/1．38A。变压器的低压线圈接电源，高压线圈开路。接通电源前，选好所有电表量程，将电源控制屏DT01的交流电源调压旋钮调到输出电压为零的位置，然后打开钥匙开头，按下DT01面板上“开”的按钮，此时变压器接入交流电源，调节交流电源调压旋钮，使变压器空载电压U0=1．2 U N，然后，逐次降低电源电压，在1．2～0．5U N的范围内，测取变压器的U0、I0、 P0共取6－7组数据，记录于表2－1中，其中U=U N的点必测，并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化，在U N 以下测取原方电压的同时，测出副方电压，取三组数据记录于表3－1中。 图3－1 空载实验接线图 COSφ2=1 U1= U N= 220 伏
(完整版)变压器空载损耗与负载损耗的计算方法及公式
变压器空载损耗与负载损耗的计算方法及公式 电力变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实际是铁芯所产生的损耗（也称铁芯损耗）,而铜损也叫负荷损耗。 1、电力变压器损耗计算公式 (1)有功损耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴβ２ＰＫ-------（１） (2)无功损耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴβ２ＱＫ-------（２） (3)综合功率损耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱΔＱ------（３） Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ 式中：Ｑ０——空载无功损耗（ｋｖａｒ） Ｐ０——空载损耗（ｋＷ） ＰＫ——额定负载损耗（ｋＷ） ＳＮ——变压器额定容量（ｋＶＡ） Ｉ０％——变压器空载电流百分比。 ＵＫ％——短路电压百分比 β ——平均负载系数 ＫＴ——负载波动损耗系数 ＱＫ——额定负载漏磁功率（ｋｖａｒ） ＫＱ——无功经济当量（ｋＷ／ｋｖａｒ） 上式计算时各参数的选择条件： (1)取ＫＴ＝１.０５； (2)对城市电网和工业企业电网的６ｋＶ～１０ｋＶ降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ；
(3)变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β＝２０％；对于工业企业，实行三班制，可取β＝７５％； (4)变压器运行小时数Ｔ＝８７６０ｈ，最大负载损耗小时数：ｔ＝５５００ｈ； (5)变压器空载损耗Ｐ０、额定负载损耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％，见产品出厂资料所示。 2、电力变压器损耗的特征 Ｐ０——空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗； 磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 ＰC——负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。 负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损https://www.360docs.net/doc/5e14598693.html,/耗ΔＰ=Ｐ０+ＰC 变压器的损耗比=ＰC /Ｐ０ 变压器的效率=ＰＺ/（ＰＺ+ΔＰ），以百分比表示；其中ＰＺ为变压器二次侧输出功率。 变损电量的计算：变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关，铜损与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。 1、铁损电量的计算：不同型号和容量的铁损电量，计算公式是： 铁损电量（千瓦时）=空载损耗（千瓦）×供电时间（小时）
最新110kV变电站变压器的经济运行分析资料
1概述 变电站主变经济运行方式是指在不影响供电负荷条件下，通过选取最佳的运行方式，使变压器电能损耗降到最低。目前，山东莱芜市110k V 变电站都安装了两台主变。日常的运行方式为：当负荷小于小容量主变的额定容量时，只投入小容量主变一台；当负荷在两台主变额定容量之间时，则只投入大容量主变一台；当负荷大于大容量主变的额定容量时，则投入两台主变。一些人认为这样就可以在负荷低于大容量主变的额定容量时，通过减少投入一台变压器，起到减少变压器空载损耗，降低变电站变损的作用。其实这种做法存在片面的、不科学的因素，它只考虑了变压器的空载损耗，而忽略了变压器的负载损耗。当变压器轻载时，空载损耗占变损的大部分；但当负荷达到一定数值时，负载损耗便增大成为变损的主要部分。由此可见，我们在确定变电站主变经济运行方式时，必须综合考虑变压器空载损耗和负载损耗的影响。 2变压器损耗计算 变压器损耗可以分为空载损耗和负载损耗两部分。在工程计算中, 我们设定电网电压大小、波形恒定，这样当某一台变压器的空载损耗P0为一定值，其负载损耗PZ则与负荷平方成正比，即： PZ=( S/SZ) 2Pkn (1)
式(1)中，S—变压器的实际负荷； SZ—变压器的额定容量； Pkn —变压器在额定电流下的短路损耗. 这样，单台变压器的总损耗为： P二P0+ PZ=P(^( S/SZ) 2Pkn(2) 当两台变压器并列运行时，各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与短路电压成反比，即： S=S1 + S2 (3) S1:S2= (Sn 1/Uk1) : (Sn2/Uk2)( 4) 式(4)中，S—总负荷； Uk—变压器的短路电压. 这时两台变压器并列运行的总损耗Pb为： Pb=P+ P2=PO+PO2^( S1/Sn1) 2Pkn1+( S2/Sn2) 2Pkn2 (5) 将 (3)式代入为： Pb二PO1+PO2+(Pkn1Uk22+Pkn2Uk1) / (Sn2Uk1+Sn1Uk)2]S2 (6)式(6)中，P的单位为kW, S的单位为MVA 3变压器并列技术条件 把两台变压器的一次侧和二次侧同一相的引线连接在一起的运行 方式，称为“两台变压器的并联运行”。两台变压器的并联运行，以
变压器的空载试验和短路试验主要注意问题
变压器的空载试验和短路试验主要注意哪些问题？ 一、变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即： 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。 变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的： 此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示： 变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。 进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。 二、变压器空载和负载试验的接线和试验方法 对于单相变压器，可采用图1所示的接线进行空载试验。对于三相变压器，可采用图2和图3所示的两瓦特表法进行空载试验。图2为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图3接线方式。
电力变压器经济运行分析 杨玉东
电力变压器经济运行分析杨玉东 发表时间：2017-07-04T11:39:40.800Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：杨玉东 [导读] 因此必须根据变压器的有关技术参数通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。 （国网吉林省电力有限公司长春市城郊供电分公司吉林长春 130000） 摘要：变压器在变换电压及传递功率的过程中自身将会产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的有功功率和无功功率损耗又与变压器的技术特性有关，同时又随着负载的变化而产生非线性的变化。因此必须根据变压器的有关技术参数通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。 关键词：电力；变压器；经济运行 1电力变压器的经济运行 1.1电力变压器的结构 从结构上对电力变压器进行分析，其中铁芯和绕组是变压器的两大重要组成部分，其在变压器的工作过程中具有重要的作用与意义。在电力变压器中，铁芯既是变压器的磁路，也是变压器的机械骨干，其分别由铁芯柱和铁轭两部分组成。其中铁芯柱主要是起着满足套装绕组的功能，使电路形成一系列的电网，而铁轭是使整个电力系统形成回路的主要部件，对铁芯的功能运行起着重要的作用。 但同时，在铁轭发挥作用的时候，铁芯也应满足可靠接地的条件，从而发挥出铁芯的重要功能。绕组是电力变压器的另一重要部件，该部分属于变压器的电路部分。在实际运行过程中，为了提高变压器的使用年限和使用质量，其对绕组部件的电气性能、耐热性能和机械强度都具有严格的要求，因此对于绕组的形式，大多数电力企业倾向于选用同心式绕组，这种绕组结构不仅结构简单，而且在制造问题上也较为方便，所以在大多数的企业应用中较为广泛，符合人们的生活、企业要求。 1.2电力变压器的工作原理 在电力系统中，电力变压器的主要工作原理是变压器的一次绕组在与电路电源接通的时候会使绕组自身内部流过一定的交变电流，从而在系统内部产生一定的磁通，在这个磁通的作用下铁芯也会相应的产生磁通，并会同时产生二次绕组。一系列的工作过程由于在电磁感应的作用下会分别产生频率相同的感应电动势。当在一定操作中待二次绕组接通负载的时候，便会使电流流过负载，从而将铁芯中的磁能转换为相应的电能。以上便是电力变压器利用物理学中的电磁感应原理将电源中的电能转化到负载中进行电力系统工作的原理。 2影响电力变压器经济运行的原因 2.1缺乏先进的技术方法 在电力变压器的经济运行过程中，落后的电力技术方法是影响电力变压器经济运行的重要因素。随着社会技术的不断发展，传统的电力技术方法已不再适用于社会经济的发展需求，但是实际的运行过程与理想中的效果具有一定的差距，传统的电力系统工作主要是依靠人工操作来完成的，而在技术方面缺乏一定的实效性和可靠性，从而致使电力企业得不到有效的发展。 2.2用电量过大 随着人们生活水平的不断提升，人们对用电质量的要求也逐渐增强，现如今不管是生活用电还是企业用电，人们的用电负荷已逐渐增加，尤其在一些用电高峰期的时候，电力系统中的电网负荷已与供电量存在严重的差异，大多数的变电站也存在负荷较重的情况，从而使电力变压器无法进行正常的工作运行，在经济效益上也无法达到有效的改善。 2.3缺乏完善的电力装置 科学完善的电力装置系统对电力变压器的经济运行也起着重要的促进作用，但是在实际的电力企业中，大多数电力企业都缺乏完善的电力装置，一方面是由于企业经济问题突出，从而无法为电力系统提供完善的电力装置，装置配备不足的状况给电力工作的正常运行带来一定的阻碍。另一方面上则是一些电力企业对电力配备装置没有给予一定的重视与关注，若电力装置在工作时间内出现严重的故障，则会给企业带来严重的事故及损害，在很大程度上影响着电力企业的经济性。 3提高电力变压器经济运行的策略 3.1运用先进的技术方法 选择电力变压器的时候，要考虑到电力负载的情况，以采用型号规格合适的电力变压器，使其在损耗率最低的时候开始运行。另外，需要淘汰过去高耗能的电力变压器，采用具有节能效用的电力变压器，以满足现阶段能源节约型社会建设的要求。此外，在设计并联变压器的经济运行方案时，要先了解电力变压器的负荷状况，根据其容量来进行计算和分析，以形成均衡变压器负荷，降低电力变压器运行中的损耗，并且还要对电力变压器进行散热工作，以避免其因温度过高而受到损害，从而影响经济运行效果。 为提高电力变压器的运行经济效益，可对其运行系统进行调整，改善电力变压器运行系统地功率因数，以减少电力变压器在运行过程中的损耗，尤其是铁耗。电力变压器运行系统中的无功补偿可以采用就地补偿的方式，观察电力变压器所承载负荷的变化，并且以此为依据来调整电压，从而保障系统电压的质量。 3.2选择合适容量的变压器 考虑到电力变压器的选用对电力系统的运行有着重要的影响，因此在满足变压器运行的安全方面时，企业应选择合适结构的变压器，并在一定程度上满足变电站的供电负荷与电压器容量存在一定的匹配关系，由此不仅可以改善用电量过大的问题，还减少了电能的损耗、节约了能源。 3.3做好相应的测定工作 在电力变压器工作之前，相关工作人员应对电力系统进行科学、合理的测定工作，其主要可对此采用交流测定法和直流测定法对相应的工作进行测定，由此不仅可以对电力变压器的工作状态进行安全的检测，也能避免在一定方面上引起不必要的麻烦，如电力配备装置的损耗，从而在一定程度上满足电力变压器的经济运行要求。 3.4加强对电力变压器运行的管理 首先，可以电力系统的供电状况为依据，遵循用户用电的原则和特点，来适当的调整电压率。充分了解每个时期的用电负荷状况，以发现用电规律，找出用电高峰期和低谷期，从而合理安排电力变压器的运行，以避免负荷过重而阻碍了电力变压器的经济运行；其次，要
电力变压器空载试验方法及注意事项
电力变压器空载试验方法及注意事项 变压器空载试验报是从变压器任意一侧施工加正弦波形和额定电压，从而测量出变压器空载损耗和空载电流，及时发现磁路中铁芯硅钢片的是否存在局部不良或是有整个缺陷问题的存在。另外还可以根据试验过程中所测得的空载损耗进行对比，从而及时对存在匝间击穿情况能够准确的进行判断。 1 空载损耗 在变压器空载损耗中，其最为主要的是铁芯损耗，因为铁芯在磁化过程中会有磁滞损耗和涡流损耗发生，而且在空载损耗过程中不可避免的会存在着铜损耗和附加损耗，尽管铜损耗和附加损耗较小，其所占比例为总损耗的百分之三左右。电网中所使用的变压器容量上存在一定的差异，这就导致其铁芯内部构造、硅钢片的质量和铁芯制造工艺等都存在着差别，其空载损耗及空载电流的大小必然也会有所不同，而当变压器内部的铁芯硅钢片所选择的材质存在差异时，其所导致的空载电流大小也会存在较大的不同。 2 变压器空载试验的目的和意义 在变压器运行过程中，其所要进行的试验较多，所有的试验都是为了确保变压器能够处于稳定的运行状态。空载损耗作为变电器性能好坏的重要参数，充分的体现了变压器运行的效率及制造的性能要求，所以在变压器运行过程中对其进行空载试验是必不可少的一个环节，试验中所测量到的空载损耗及空载电流可以及时判断出变压器的绝缘情况和整体缺陷，对变压器能否安全稳定的运行具有极为重要的意义。 在进行空载试验时需要利用高压侧来进行开路，而加压则利用低压侧来完成，通过低压侧的额定电流来进行试验，这充分的说明了空载试验是在额定电压下进行的，由于试验电压较低，所以试验时电流也远远低于额定电流的数值，所以空载试验时也是在额定电压下所测
变压器空载负载测试方法
K 变压器的空载试验和短路试验 一、变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另 一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。 变压器空载损耗和空载电流测量、 负载 损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下， 测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即： I 0 % ( I 0 I N ) 100 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计 计算、 工艺制造是否满足技术条件和标准的要求； 检查变压器铁心是否存在缺陷， 如局部过 热，局部绝缘不良等。 变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电 压使变压器线圈内的电流为额定值， 此时所测得的损耗为短路损耗， 所加的电压为短路电压， 短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的： u K % U ( U N ) 100 此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示： Z K % ( Z K Z N ) 100 变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。 进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和 试验变压器短路时的热稳定和动稳定； 计算变压器的效率； 计算变压器二次侧电压由于负载
改变而产生的变化。 二、变压器空载和负载试验的接线和试验方法 对于单相变压器，可采用图 1 所示的接线进行空载试验。对于三相变压器，可采用图 2 和图 3 所示的两瓦特表法进行空载试验。图 2 为直接测量法，适用于额定电压和电流较小， 用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图 3 接线方式。 图1 单相变压器空载试验接线图2 三相变压器空载试验的直接测量空载试验时，在变压器的一侧（可根据试验条件而定）施加额定电压，其余各绕组开路。 短路试验的接线方式和空载试验的接线基本相似，所不同的是要将非加压的线圈三相短 接而不是开路。对于三线圈的变压器，每次试一对线圈（共试三次），非被试线圈应为开路。 短路试验时，在变压器的一侧施加工频交流电压，调整施加电压，使线圈中的电流等于 额定值；有时由于现场条件的限制，也可以在较低电流下进行试验，但不应低于 I N 图3 三相变压器空载试验的间接测量 。4
变压器实验报告汇总
变压器实验报告汇总
四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称：电机学 实验项目：三相变压器的空载及短路实验专业班组：电气工程及其自动化105，109班实验时间：2014年11月21日 成绩评定： 评阅教师： 电机学老师：曾成碧 报告撰写：
一、实验目的： 1 用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。 2 通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。 3 计算变压器的电压变化百分率和效率。 4掌握三相调压器的正确联接和操作。 5 复习用两瓦特法测三相功率的方法。 二．思考题的回答 1.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节？不单方向调节会出现什么问题？ 答：因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压，磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降，所以会影响实验结果的准确性。 2.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数？实验过程中作了哪些假定？ 答：变压器的空载实验中认为空载电流很小，故忽略了铜耗，空载损耗近似等于变压器铁耗Fe P P ≈0，同时忽略了绕组的电阻和漏抗。空载时的铁耗可以直接用两瓦特法测得，根据公式2 003/I P r m ≈可以求得励磁电阻，由003/I U Z m ≈可以求得励磁阻抗，由2 2 k m m r Z X -=可以求得励磁电抗值。 在变压器的短路实验中，由于漏磁场分布十分复杂，故在T 形等效电路计算时，可取k x x x 5.0'21==σσ，且k r r r 5.0'21==。同时由于外加电压低，忽略了铁耗，故假设短路损耗等于变压器铜耗。短路损耗k P 可直接由两瓦特法测得，有公式k k k I P r 2/=可得k r ，k k k I U Z 3/=，故k k k r Z x 22-=。 3.空载和短路实验中，为减小测量误差，应该怎样联接电压接线？用两瓦特
电力变压器经济运行分析
电力变压器经济运行分析 发表时间：2015-12-21T15:52:49.520Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：马飞 [导读] 内蒙古乌兰察布电业局作为电力系统电压变换的主要设备，被广泛应用于输电和配电领域，变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。 马飞 （内蒙古乌兰察布电业局 012000） 前言 变压器经济运行模式下，变压器有功损耗的计算和使用寿命分析，提出的双时段控制法在充分考虑变压器及其控制开关运行条件的前提下，根据实际运行负荷的变化规律，将日负荷曲线分为2个典型时间段，通过调整变压器在2个时间段内的运行状态，最大限度地降低变压器自身的电能损耗，延长变压器使用寿命。 一、电力变压器 作为电力系统电压变换的主要设备，被广泛应用于输电和配电领域，变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。对供电部门的公用变压器而言，会使低压网络变大造成过多消耗有色金属；选择容量过大的变压器会很快满载，会限制负荷的发展。变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率以及变压器在磁化过程中引起的空载无功损耗、绕组电抗中的短路无功损耗等因素决定的。因此，必须根据变压器的有关技术参数，通过合理地选择运行方式，加强变压器的运行管理，充分利用现有的设备条件，以达到节约电能的目的。电力变压器是应用极为广泛的电气设备，从发电、供电直到用电，一般需经过约5次变压过程，每次变压都要产生电能损耗。由于变压器台数多，总容量大，所以在电力系统中，变压器的总损耗约占总发电量的8%。因此，对电力变压器经济运行区的研究具有重要意义。 二、变压器的负载与损耗的关系 电力变压器的有功功率损耗包含变压器空载损耗和变压器负载损耗两部分，在一定的负载下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：p=pn+pl2－1 p-总的有功功率损耗； pn-空载有功功率损耗； pl在一定负载下的负载有功功率损耗 pn=pt+kqt=pt+k（i0%se/100）2－2 pl=pf+kqf=pf+k（ud%se/100）2－3 pt为变压器额定空载有功损耗即变压器铁耗。qt为变压器额定励磁功率i0%为变压器空载电流pf为变压器额定负载有功损耗即变压器铜损ud%为变压器阻抗电压k为无功经济当量，按变压器在电网中的位置取值，一般可取k=0.1kw/kvar se变压器额定容量根据公式可以计算出一台30kva和一台100kva变压器的有功功率损耗如下： 单从变压器功率损失来看，利用率在50％－70％间为变压器损失率最低、经济运行最好的情况。 三、相同负荷情况下变压器的选择 当三台30kva（合计容量为90kva）的变压器在利用率为50％～70％情况下并列运行，三台变压器的总损耗p1大于一台100kva在相同利用率情况下的总损耗p2。因此两台及以上容量变压器较相应容量的一台的损失大，同时三台变压器的价格比一台相同容量的更高。所以在相同负荷情况下变压器选择需要考虑一下几点： 1.在综合了解用户负荷前提下，尽量根据变压器工作在50％～70％利用率情况下选择变压器容量。 2.变压器长期固定运行情况下可以考虑损耗较小的新型变压器。虽然新型变压器初期价格高，但是新型变压器和高能耗变压器价格差一般能在变压器2~3年的运行中得到弥补。 3.根据现场供电情况，变压器安装应选择在供电负荷重心区域。同时尽量保证三相变压器负荷平衡，减少负序电压损耗。 4.变压器的选择应根据变压器损耗和外接线路的投资来充分比较考虑，尽量达到线路初期投资小和变压器损耗低的优化方案。 四、科学管理和变压器经济运行 （1）变压器制造和经济运行 变压器经济运行不仅取决于经济运行方式，同时更取决于变压器的制造水平。按变压器经常负载大致可以分为四种情况：一是经常处于满载或接近满载运行的变压器；二是经常处于多半载运行的变压器；三是经常处于少半载运行的变压器；四是经常处于轻载或空载运行的变压器。当前制造厂出厂的变压器，经济负载率大都是40～60%范围，对上面的四类负载都不完全适应，特别是对满载或轻载运行的变压器损失率是很大的。因此，建议生产四个类型的变压器，其经济负载率分别为90%、65%、40%、20%。各用电单位都能根据变压器的负载情况选择相应的经济负载率的变压器。这样一来，各用电单位的变压器都能在经济运行区运行，就可以大量节约有功电量和无功电量。 （2）变压器更新和经济运行 设备更新的目的不单纯是消除其有形磨损，更是为了消除其无形磨损。只有不断更新的途径才能从根本上使设备损耗降低、效率提高，改善技术落后状况。更新变压器必然会带来有功电量和无功电量的节约。但要增加投资，这里也存在一个回收年限的问题。变压器不是损坏后才更新，而是老化到一定程度，还要有一定剩值时就可以更新。变压器厂家对各种不同型式、不同容量的变压器的使用寿命都有规定，一般为20年。使用单位按这一规定年限提取设备折旧费，并进行变压器更新。 （3）技术管理和经济运行 减少变压器的降压次数，就减少了变压器的损耗；在安全条件的允许下，对于变比小于2的变压器，尽量采用自耦变压器。自耦变压器和同容量的两线圈的变压器相比，有功和无功损耗要减小很多；不同的功率因数引起的变压器有功和无功消耗也不同，即随着功率因数的提高，变压器的有功和无功消耗都要下降。因此，应尽量提高功率因数，降低变压器的无功功率；变压器绕组的电阻随着温度增高而增大。对同一台变压器在同一负载下，如果温度越低，损耗也越低。因此，应作好变压器散热，降低变压器的温度。
变压器的空载试验和短路试验
变压器的空载试验和短路试验 一、 变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即： 100)( %0 0?=N I I I 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。 变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的： 100)(%?=N K K U U u 此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示： 100)( %?=N K K Z Z Z
变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。 进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。二、变压器空载和负载试验的接线和试验方法 对于单相变压器，可采用图1所示的接线进行空载试验。对于三相变压器，可采用图2和图3所示的两瓦特表法进行空载试验。图2为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图3接线方式。 图1 单相变压器空载试验接线图2 三相变压器空载试验的直接测量 空载试验时，在变压器的一侧（可根据试验条件而定）施加额定电压，其余各绕组开路。 短路试验的接线方式和空载试验的接线基本相似，所不同的是要将非加压的线圈三相短接而不是开路。对于三线圈的变压器，每次试一对线圈（共试三次），非被试线圈应为开路。 短路试验时，在变压器的一侧施加工频交流电压，调整施加电压，