變壓器負(fù)載運(yùn)行時，有兩項重要的性能指標(biāo)。一項是電壓變化率，反映變壓器供電電壓的質(zhì)量指標(biāo);另一項是效率，反映變壓器運(yùn)行時的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)這兩個性能指標(biāo)可分別畫出兩條運(yùn)行特性曲線，即外特性曲線和效率特性曲線。

　　一、電壓變化率及外特性曲線

　　1. 電壓變化率

　　變壓器負(fù)載運(yùn)行時，變壓器內(nèi)部存在漏阻抗，產(chǎn)生壓降，從而引起二次電壓變化，這個變化程度可用電壓變化率來表示。

　　電壓變化率

u指變壓器一次繞組接額定頻率、額定電壓的交流電源,二次繞組開路時的電壓U20和二次繞組在給定功率因數(shù)下帶負(fù)載時的實際電壓U2之差,與二次繞組額定電壓的比值， 即 U=(U20-U2)/U2N=(U2N-U2)/U2N=1-u2*

 

　　工程上常采用的電壓變化率近似計算公式，可由變壓器的 簡化相量圖導(dǎo)出。采用標(biāo)幺值的形式，并引入變壓器重要參數(shù) --負(fù)載系數(shù)

可得圖1.6.2-1。

 

　　

 

　　圖1.6.2-1 以標(biāo)幺值形式表示的簡化相量圖

　　

 

　　2. 外特性曲線

　　變壓器負(fù)載運(yùn)行時，二次電壓隨負(fù)載電流的變化曲線稱為變壓器 的外特性曲線。圖1.6.2-2給出了不同負(fù)載性質(zhì)時的外特性曲線。

　　

 

　　圖1.6.2-2 變壓器的外特性曲線

　　

 

　　如果變壓器的二次電壓偏離額定值較多,超出規(guī)定的允許范圍,必須 進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常在變壓器高壓繞組上設(shè)有分接頭，調(diào)節(jié)高壓繞組匝數(shù) (即改變變比)達(dá)到調(diào)節(jié)二次電壓的目的。可利用分接開關(guān)來調(diào)節(jié)分接頭.

　　

 

　　二、效率及效率特性曲線

　　負(fù)載功率因數(shù)

一定時，效率 與負(fù)載系數(shù) 的關(guān)系曲線稱為效率特性曲線，如圖1.6.3-1所示。

 

　　

 

　　圖1.6.3-1 變壓器的效率特性曲線

　　效率特性曲線的變化特征:開始效率

隨負(fù)載 增大而顯著增大， 隨后增加緩慢(接近 m)，達(dá)到 m值后，效率 隨負(fù)載 增大反而減小。

 

　　分析如下：變壓器空載時

=0，輸出功率P2為零，效率 =0; 隨著負(fù)載( < m)的增大，在效率計算公式中，分子顯著增大，分母中因可變損耗( * )PkN較小，不變損耗P0起主要作用，使分母增 加較緩，因此效率 顯著增大;當(dāng)負(fù)載 > m 時，隨著負(fù)載的增大， 在效率計算公式中，分母中的可變損耗( * )PkN較大，起主要作用，它使分母的增大較分子快，故效率 反而減小。

 

　　

 

　　可變損耗(銅耗)等于不變損耗(鐵耗)時，效率最高。

　　由于變壓器不會長期在額定負(fù)載下運(yùn)行，因此鐵耗小些對提高全年的平均效率有利。一般取P0/PkN值為1/4至1/3，則

m 值為0.5至0.6。

 

　　例2.6.3-1

　　變壓器的試驗數(shù)據(jù)同例2.5.4-1,SN=125000kVA, P0=133kW,PkN=600kW，

　　求:(1)額定負(fù)載、功率因數(shù)

=0.8(滯后)時的效率;

 

　　(2)功率因數(shù)

=0.8(滯后)時的最大效率。