2022年变压器常用数据计算实例 .pdf
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1、变压器常用数据计算实例例一:单相变压器一次、二次侧额定电流的计算方法某单相电力变压器的额定容量为SN250KV.A,一、二次侧额定线电压分别为10KV 及 0.4KV ,求一、二次侧额定电流。解:单相变压器的额定容量与额定电压和额定电流之间的关系为:SNU1NI1N或 SNU2NI2N所以:一次侧的额定电流为:25(A)101010250USI331NN1N二次侧的额定电流为:625(A)100.410250USI332NN2N例二:三相变压器一次、二次侧额定电流的计算方法某三相电力变压器的额定容量为SN500KV.A,一、二次侧额定线电压分别为10KV 及 6.3KV ,采用 Yd 连结,试
2、求一、二次侧额定电流。解:三相变压器的额定容量与额定线电压和额定线电流之间的关系是:2N2NN1N1NNIU3或SIU3S因此:一次侧的额定电流为:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 16 页 - - - - - - - - - 28.87(A)1010310500U3SI331NN1N二次侧的额定电流为:45.82(A)106.3310500U3SI332NN2N例三:变压器一次、二次侧绕组匝数的计算方法有一台 180KV.A 的三相电力变压器,一次、二次侧
3、的额定相电压分别为(V)3400(V)和U3U2N100001N,铁芯柱的截面积 A0.016m2。求当铁芯柱的最大磁通密度Bm1.445T 时,试求一次、二次侧绕组的匝数,(电网电压频率为50 hz) 。解:铁芯内的主磁通量为:mBmA1.4450.0160.0231Wb 一次侧线圈绕组匝数为:匝11260.0231504.443100004.44f 3UNm1N1电压比为:253400310000UUK2N1N二次侧线圈绕组匝数为:匝45251126KNN12例四:单相变压器空载电压的计算方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
4、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 16 页 - - - - - - - - - 如图是一台单相变压器的示意图,各绕组的绕向及匝数如图所示。当在 U1 U2接上 400V 电压空载运行时,u1 u2和 u1 u2上的电压各是多少?如果将u2和 u1连接起来,u1u2两端的电压又是多少?解:U1 U2、u1 u2、u1 u2三只绕组上的电压与其匝数之间的关系为:2u1uU1U22u1uU1U2u1u2U1U2u1u2U1U2NNUUNNUU和所以: u1 u2上的电压为:V200400200400NNUUU1U2u1u2U1U2u1u2)(V15040015
5、0400NNUUU1U22u1uU1U22u1u当 u2与 u1连接后, u1 u2上的电压为:Uu1 u2Uu1 u2Uu1 u2200150350(V)例五:变压器空载电压的计算方法某变压器的二次侧额定电压为U2N400V,额定电压调整率U5% ,当二次电流为额定值时,测得其二次线电压为U2390V。当二次侧外线路发生断路故障,负载全被切除时,二次侧端电压U2o名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 16 页 - - - - - - - - - 将为多少?解:
6、根据电压调整率的定义有:100%NUUUU2222O因此得到二次侧空载电压为:U2o U U2NU25% 400390410(V)例六:变压器运行效率的计算有一台三相电力变压器,额定容量SN=100kvA ,一、二次侧额定电压分别为U1N=6000V ,U2N=400V ,额定空载损耗为P0=0.616kw ,额定短路损耗为Pk=2,4kw。当功率因数为0.6,输出电流为额定电流的 80% 时,试求变压器的运行效率。解:已知额定容量SN=100kvA ,额定空载损耗P0=0.616kw,额定短路损耗Pk=2.4kw ,功率因数COS=0.6,输出电流I2=0.8I2N由此可求得负载系数为:0.
7、8IIK2N2L输出有功功率为:P2=KLSNCOS2=0.81000.6=48 (kw)变压器效率为:100%PKPPPKP-1KLO2KLO2295.7%100%2.40.80.616482.40.80.616-122例七:变压器相位差的计算名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 16 页 - - - - - - - - - 某三相电力变压器,它的联接组别为 yd9。该变压器中高、低压侧线电动势的相位差是多少?解:在三相电力变压器中,联接组别标号中9 表示:当
8、高压侧线电动势相量指向时钟的12 时,低压侧线电动势相量指向9。由于时钟中每个数字相差30角,因此,低压侧线电动势与高压侧线电动势的相位差为:(129) 30=90例八:变压器空载损耗的计算某变压器 500kvA,短路阻抗10.67%,空载电流百分数0.27%。试求该变压器的空载无功损耗和负载无功损耗;在负荷为450kvA 时的负荷率和无功消耗是多少?解: 1、该变压器的空载无功损耗为:Qo=Io%Sn=0.27%500 =1.35kvar2、该变压器的负载无功损耗为:Qp=Uk%Sn =10.67% 500 90% 90%=43.21kvar 3、该变压器负荷在450 时的负荷率为:90%5
9、00450SSn4、该变压器在450 负荷时的无功消耗为:Q=1.35+43.21=44.56kvar 例九:小型单相变压器的设计1、根据用电的实际需要求出变压器的输出总视在功率PS,诺二次侧为多绕组时, 则输出总视在功率为二次侧各绕组输出视在功率的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 16 页 - - - - - - - - - 总和:PSU2 I2U3I3 UnIn 式中 U2 U3 Un二次侧各绕组电压有效值(V) ;I2 I3 In二次侧各绕组电压有效值
10、(V) ;2、输入视在功率PS1及输入电流I1的计算,变压器负载时,由于绕组电阻发热损耗和铁芯损耗,输入功率中有一部分被损耗掉,因此变压器输入功率与输出功率之间的关系是:WPPSS1式中 变压器的效率。总是小于1,对于功率1KW 以下的变压器: 0.80.9 。知道变压器输入视在功率PS1后,就可以求出输入电流I1 1.2)(A)(1.1UPI1S11式中 U1 一次侧的电压有效值(V) ,一般就是外加电源电压;1.1 1.2 考虑到变压器空载励磁电流大小的经验系数。3、确定铁芯截面积S,小型单相变压器常用的E型铁芯尺寸如(图 1)所示。它的中柱截面积S 的大小与变压器总输出视在功率有关,即:
11、2SOcmPKS式中 PS变压器总输出功率(W )(图 1 E型铁芯)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 16 页 - - - - - - - - - K0经验系数,其大小与PS的关系可参考(表1)来选用。(表 1 系数 K0参考值)PS(W)01010505050050010001000 以上K02 21.751.51.41.41.21 根据计算所得的S 值,还要实际情况来确定铁芯尺寸a 与 b 的大小,由图所得:Sab(cm 2)式中 a铁芯中柱宽(cm
12、)b铁芯净叠厚(cm )又由于铁芯是用涂绝缘漆的硅钢片叠成,考虑到漆膜与钢片间隙的厚度,因此实际的铁芯厚度b应将 b 除以 0.9 使其为更大些,即b1.1bcm。目前通用的小型硅钢片规格见(表2) ,注:铁芯片厚0.35mm。其中各尺寸符号见(图2) 。(表 2 不同型号E 型铁芯片的尺寸) (mm)型号a c L H h E F 每 1000 片质量( kg)GE10 10 6.5 36 24.5 18 6.5 6.5 2.338 12 12 8 44 30 22 8 8 3.489 14 14 9 50 34 25 9 9 4.49 16 16 10 56 38 28 10 10 5.6
13、3 GRC19 19 12 67 45.5 33.5 12 12 8.16 GEB19 7.96 DEC22 22 14 78 53 39 14 14 10.94 GEB22 10.73 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 16 页 - - - - - - - - - GEC26 26 17 94 64 47 17 17 15.93 GEB26 15.52 GEC30 30 19 106 72 53 19 19 20.01 GEB30 19.67 GEC35
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