【电机学复习总结】变压器运行性能

最新推荐文章于 2025-07-27 17:20:01 发布

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#课程设计 #经验分享 #笔记

本文详细阐述了变压器的主要性能指标——电压调整率和效率，包括其定义、计算公式以及影响因素，如负载性质、负载系数和损耗类型。还讨论了最大效率问题，指出效率与负载系数的关系以及达到最大效率的条件。

变压器的主要性能指标为电压调整率和效率

1 电压调整率 $ΔU{\Delta}U$

定义：当原边接到额定频率额定电压的电网上，空载时副边电压与在给定负载功率因数下的副边电压的算数差，常用副边额定电压的百分数表示。 $ΔU=U2N−U2U2N×100%{\Delta}U=\frac{U_{2N}-U_2}{U_{2N}}{\times}100\%$

产生电压偏差的原因：
变压器负载后，内部漏阻抗压降导致带负载副边电压与空载副边电压不相等

通常用电压调整率来表示副边电压的变化程度，反应了变压器的供电稳定性。

计算公式：
定义：负载系数（负荷系数）—— $β\beta$ $β=I1I1N=I2I2N\beta=\frac{I_1}{I_{1N}}=\frac{I_2}{I_{2N}}$
经过相量图推导，化简可得： $ΔU=(βrk∗cos⁡φ2+βxk∗sin⁡φ2)×100%(1)\tag{1}{\Delta}U=({\beta}r^*_k\cos\varphi_2+{\beta}x^*_k\sin\varphi_2){\times}100\%$
其中 $φ2\varphi_2$ 为负载功率因数角。

通过式（1）可得以下结论：

1、 $ΔU∝β{\Delta}U{\propto}\beta$
2、 $ΔU{\Delta}U$ 与 $Z^*_k$ ( $u_k$ )有关。 $Z^*_k$ 越大， $ΔU{\Delta}U$ 越大，在负载变化时，负载电压的波动也就越大。

从变压器运行的角度，希望 $Z^*_k$ 越小越好
从限制短路电流的角度， $Z^*_k$ 不能够太小

3、 $ΔU{\Delta}U$ 与负载性质（ $φ2\varphi_2$