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變壓器運行特性數字仿真專題報告

學 生 姓 名：

班 級：

學 號：

指 導 教 師：

所 在 單 位：

電氣工程學院

提 交 日 期：

2018

作業評分

一、概述

(一)電壓調整率

對于負載來說，變壓器相當于一個交流電源，其運行特性主要有外特性和效率特性，電壓調整率和運行效率是與之對應的反映變壓器運行性能的主要指標。

1、定義

由于變壓器一、二次繞組都有漏阻抗，負載電流流過時必然在這些漏阻抗上產生壓降，二次側電壓將隨負載的變化而變化。為了描述這種電壓變化的大小，引入了電壓調整率。電壓調整率定義為：變壓器一次繞組施加額定電壓，由空載到給定負載時二次電壓代數差與二次額定電壓的比值，即

2、對變壓器運行的影響

當一次電壓為額定值，負載功率因數不變時，二次電壓與負載電流的關系稱為電壓調整特性，也稱外特性。當負載為額定值，功率因數為指定值(通常為0.8滯后)時的電壓調整率，稱為額定電壓調整率，它是變壓器的一個重要性能指標，反映了變壓器輸出電壓的穩定性。顯然，電壓調整率只是對所設計的額定負載而言的，不隨負載的改變而改變，換句話說，設計時只考慮額定負載狀態那個點。當負載輕時(小于額定負載)，輸出電壓高于設計值，負載重時，輸出電壓低于設計值。過高的電壓調整率會使變壓器的溫升超過規定值,并使輸出電壓變化增大,影響負載特性，特別在負載變化較大或工作環境溫度變化大的場合。

3、對電力系統的影響及意義

電力系統中負載的變化對運行電壓影響較大，在夏季用電高峰期表現得極為突出。電壓的變化，在直觀上影響電力設施的正常運行，在微觀上主要是損耗加大。為了保證供電的電壓質量和安全運行，往往采取調壓等手段將用戶終端電壓控制在一定范圍之內。

運行效率

變壓器的效率一般都較高，大多數在以上，大型變壓器效率可達以上。

1、定義

變壓器運行時，其效率為輸出有功功率與輸入有功功率的百分比，即

， 為輸出有功功率； 為輸入有功功率

對變壓器的影響

由于二次所加負載的變化,變壓器運行中的輸入、輸出功率在不斷地變化,變壓器運行時的效率不是恒定不變的,特別是負載運行變化較大時,變壓器的最佳運行效率更是截然不同,而且不同規格型號的變壓器性能參數也有較大差異,無論變壓器的理論效率還是運行效率都存在較大的差別。

對電網的影響及意義

由于變壓器運行的環境不同，所承受的電能負荷不同，加之自身結構的特殊性，所以會有不同的故障發生，影響到變壓器的運行效率，不利于電網穩定輸出功率。變壓器的高效運行是供配電系統穩定運行的基礎保障，變壓器運行效率的提升不僅可以降低能源消耗，同時還提高電能的輸送效率，也為電能的高效利用創造了有利的條件。

二、基本原理

(一)基于變壓器的T型等效電路的電壓調整率估算公式的推導

在圖3中，過點PZ作Oa的垂線，得直角三角形POb，對于電力變壓器漏阻抗壓降很小，很小，所以有。過d作ab垂線得垂足c。則從空載到負載，端電壓變化為

就有

(為負載系數，也是電流的標幺值)

變壓器效率估算公式的推導

變壓器的效率一般都較高，不宜采用直接測量、的方法常采用間接法測定變壓器的效率，而是測出各種損耗以計算效率，即

(為變壓器運行時的總損耗，)

而(認為不變)、、(忽略負載運行時二次電壓的變化，認為不變；為變壓器的額定容量)，就有

MATLAB仿真與分析

源程序：

計算變壓器功率因數分別為(滯后)、、(超前)，電流的標幺值分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0時的電壓調整率、效率，并繪制輸出特性、效率特性曲線

>> p0=250;

pkn=970;

sN=400000;

zk=0.14;

rk=pkn/sN;

xk=(zk^2-rk^2)^0.5;

c=[0.8,1,0.8];

s=[0.6,0,-0.6];

b=(0:0.2:1)';

disp('電壓調整率');

uN1=(rk.*c+xk.*s).*b

disp('效率');

y1=(b.*sN*c)./(sN.*b*c+p0+b.^2*pkn)

u2=1-uN1;

figure(1);

plot(b,y1)

title('變壓器的效率特性');

figure(2);

plot(b,u2)

title('變壓器的輸出特性');

axis([-inf inf 0 1.2]);

電壓調整率

uN1 =

0 0 0

0.0172 0.0005 -0.0164

0.0344 0.0010 -0.0328

0.0516 0.0015 -0.0492

0.0687 0.0019 -0.0656

0.085

總結

以上是生活随笔為你收集整理的matlab变压器损耗仿真,基于Matlab的变压器运行特性仿真专题报告.docx的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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