双绕组变压器的等值电路和参数计算技巧

电力变压器包括双绕组变压器、三绕组变压器等。在地方电网中常用的是双绕组三相电力变压器。

1.双绕组变压器的等值电路

电力系统正常运行时，三相电力变压器对称运行，因此三相电力变压器的等值电路与三相电力线路类似也可以用一相表示。

我们知道，在电机学中，双绕组三相电力变压器通常采用T形等值电路进行计算，而在电力系统中，由于系统庞大，为了减少网络的节点数，则通常将变压器的二次绕组的电阻和漏抗折算到一次绕组侧并和一次绕组的电阻和漏抗合并，用等值阻抗RT+jXT来表示。同时，将励磁支路前移至T形等值电路的电源侧，此时的等值电路称为г形等值电路，如图2-9所示。

图2-9　双绕组变压器的等值电路

图2-10　双绕组变压器的简化等值电路

对于额定电压在10kV及以下的变压器，其空载损耗是很小的，激磁支路GT-jBT可以略去不计，得到变压器的简化等值电路，如图2-10所示。

2.双绕组变压器的参数计算

变压器的参数一般是指变压器等值电路中的电阻RT、电抗XT、电导GT和电纳BT。变压器的变比也可以作为变压器的一个参数，它们的计算如下所述：

（1）电阻。电阻的计算与电机学中学过的相同，一般变压器出厂时，做过短路试验，短路损耗ΔPk是已知的。

假设：ΔPk＝3RT，则

式中 ΔPk——变压器短路损耗，W；

SN——变压器的额定容量，VA；

UN——变压器的额定电压，V。

在电力系统计算中，常用ΔPk的单位为kW，SN的单位为kVA，UN的单位为kV，如此代入上式，可得

（2）电抗XT。变压器铭牌上给出的特性参数短路电压（百分数）Uk%，是变压器绕组阻抗上通过额定电流IN时产生的电压降落（百分数），即

对于大容量的电力变压器，其绕组电阻比电抗小得多，可以近似地认为变压器绕组阻抗上的电压降落约等于绕组电抗上的电压降落，即(www.xing528.com)

所以

式中 S

N——变压器的额定容量，VA；

UN——变压器的额定电压，V。

若SN的单位采用kVA，UN的单位采用kV，则

（3）电导GT。变压器的电导用于表示变压器的铁芯损耗。虽然变压器的空载损耗包括变压器绕组铜耗和铁芯铁损，但由于变压器加额定电压时的空载电流很小，绕组中的铜耗也很小，可近似认为变压器的空载损耗等于铁耗，于是

变换可得

上式ΔP0的单位采用kW，UN的单位采用kV时

（4）电纳BT。变压器的电纳代表变压器的励磁无功功率。变压器空载电流包含有功电流和励磁电流两部分。有功电流供给铁损，励磁电流供给励磁无功功率。由于励磁无功功率比铁损大得多，因此可以认为励磁电流约等于空载电流。即

所以

上式中SN的单位采用kVA，UN的单位采用kV时

在上述参数计算式中，若参数归算到一次侧，则式中UN采用一次侧的额定电压；若参数归算到二次侧，则式中UN采用二次侧的额定电压。通常情况下，将参数规算到高压侧，即应在计算公式中代入变压器高压侧的额定电压。