变压器设计基础知识(6)

η=(1?)?100%?98.8%，说明效率很高，最佳效率

670315000?2?67048002?670?2Pk?P0,??170A30.43

670?0.374，该产品电流为454.730.374=170A，

48003=117.8KVA时是最佳效率。

七、变压器的并联运行

在电力系统中，广泛地采用变压器并联运行，这在技术和经济上都是十分合理的。在电厂和变电所因为受负载的影响提高变压器的利率，需要把一些变压器投入或退出运行。

1、并联运行的条件和负载电流的分配

在母线上将两台或多台变压器的一次侧和二次侧同极性互相联接，这种运行方式称为变压器的并联运行。

（并联运行） （单独运行）

2、并联运行得技术指标 正常并联运行的变压器应该是：

a、 空载时，并联的变压器线圈之间不应有循环电流

b、 各变压器线圈中的电流应该按它们的容量成比例的分配，以防止运行中某台变压器的过载或欠

载，使并联变压器容量都得到充分利用。 3、变压器并联运行必须满足的条件 a、 所有并联运行的变压器变比必须相同 b、 所有并联运行的变压器联结组别必须相同

c、 所有并联运行的变压器的阻抗电压Uk要基本一样（一般不小于10%） 变压器并联在变电站和发电厂应用较多，一般用户很少使用。 八、变压器的瞬变过程

变压器在稳态运行时，其电压、电流感应电动势和磁场的幅值都基本保持不变。但在变压器接入或退出电网，或二次突发短路则变压器会产生瞬变过程。（时间短，但破坏力很大）

变压器的瞬变过程主要表现为：过电压会破坏绝缘系统；过电流现象会产生很大的电力，破坏变压

器的结构，同时也产生很多的热量，引起变压器过热。所以瞬变过程很可能损坏变压器，必须在产品设计时给予考虑。

1、变压器的投运（即接入电网）

由于变压器铁芯的磁饱和和剩磁的存在，所以当变压器接入电网的合闸瞬间，将有很大的冲击电流（一般称励磁涌流，其大小与变压器线圈的结构及合闸瞬间的初相角有关），一般情况为5~7倍的额定电流，是空载电流100倍，一般在6~8秒，大变压器为10秒，达到稳定状态。（所以一般为空载合闸）

当铁芯的剩磁为t，合闸时得初相角为0，此时的过流倍数最大（对于三相同时合闸时总有一相的初相角接近于0）。空载合闸电流对变压器没有什么损害，对于变压器保护用的继电保护设备的稳定有一定的要求。

2、变压器的二次侧出现突然短路

在变压器的正常运行过程中，由于某种原因使变压器的二次侧短路，当变压器二次短路时，在一、二次线圈中将有很大的电流产生。此时变压器成为一个由线圈的导线电阻和电感合成的阻抗回路。在变压

器三相均短路（最严重情况的时候），此时的电流倍数K=

1Zk?Zs，式中K为过电流倍数，Zk为变压器

电阻，Zs为线路阻抗。

?(rkt)Lk在时间短路时，瞬变过程是按e的指数很快衰减的，用K的比值来表示短路电流的最大值与稳

定值的系数。一般情况下K<2。小容量变压器

rk11?~，KLk23值?1.2~1.3，在大容量变压器中K值

，小变压器的衰减时间为0.2秒，大变压器的衰减时间为0.15秒。如一台变压器的阻抗为4%，?1.7~1.8，

其中短路瞬时的最大值为1.3?3、变压器的过电压

在额定电压下运行的变压器，电压的副值是一定的，如果因某种原因使其电压的副值超过额定电压，这时变压器将产生过电压。变压器过电压的很多的。大致可分为两种：①大气过电压②操作过电压。

输电线上直接雷击，带电的云层与输电线的静电感应或放电……等称为大气过电压。

变压器因系统开关操作，变压器投入或退出运行时等操作引起的过电压称为操作过电压。一般不管那种过电压，作用的时间都很短，仅有几十微秒，操作过电压的数值一般为额定相电压的2-4.5倍，大气过电压的数值很大，一般在8-12倍。计算时一般考虑的过电压倍数为2.5倍，这2.5倍值有可能造成变压器的损坏，因此在系统中采用避雷器等设备来进行保护变压器的过电压。

100?32.5倍的额定电流，稳定短路电流为100/4=25倍（忽略系统阻抗） 4