多绕组变压器的短路阻抗计算方法技术

本发明专利技术属于电力电子技术领域，涉及一种多绕组变压器的短路阻抗计算方法，所述多绕组变压器包括初级绕组P和n,n≥2个次级绕组，已知多绕组变压器中每个绕组的额定电压、额定电流及匝数，短路阻抗计算的具体步骤为：步骤一：根据安匝平衡原理，将次级绕组S2至Sn的匝数分别等效为次级绕组S1的匝数；步骤二：将n个次级绕组作为一个次级绕组S，得到次级绕组S的匝数；步骤三：根据安匝平衡原理，把多绕组变压器等效为双绕组变压器后，按照双绕组变压器进行短路阻抗计算。本发明专利技术能够简化多绕组变压器的短路阻抗测试步骤，提高测试的准确率。提高测试的准确率。提高测试的准确率。

【技术实现步骤摘要】
多绕组变压器的短路阻抗计算方法


[0001]本专利技术属于电力电子
，涉及变压器，具体地说，涉及一种多绕组变压器的短路阻抗计算方法，用于测试变压器短路阻抗。

技术介绍

[0002]变压器短路阻抗又称为变压器阻抗电压，其标准值用百分比来表示，用来表明变压器内部阻抗的大小。短路阻抗是变压器的重要技术指标，它对供电系统的稳定性、对负载的供电质量等都有重要的意义。变压器短路阻抗是判断变压器绕组有无变形的重要依据，是工程上核算变压器容量的常用方法。
[0003]多绕组变压器的短路阻抗测试是一个比较复杂的问题。以三绕组变压器(参见图1)为例，其中，绕组1为低压、绕组2为中压、绕组3为高压，或绕组1为中压、绕组2为低压、绕组3为高压。通常变压器在设计、制造以及出厂时，都只能给出当其中一个绕组空载时，其余的两个绕组之间当做双绕组变压器处理时的短路阻抗，即三相变压器绕组1和绕组2的短路阻抗U
kx12
(％)、三相变压器绕组1和绕组3的短路阻抗U
kx13
(％)、三相变压器绕组2和绕组3的短路阻抗U
kx23
(％)，分别按照公式进行进行计算，具体如下：
[0004][0005][0006][0007][0008][0009][0010]式中，f为频率；e
t
为绕组每匝电势，单位：V/匝；I
1 W1为绕组1的额定安匝数；ρ
12
为绕组1与绕组2的洛氏系数，ρ
13
为绕组1与绕组3的洛氏系数，ρ
>23
为绕组2与绕组3的洛氏系数，K
12
为绕组1与绕组2的附加电抗系数，K
13
为绕组1与绕组3的附加电抗系数，K
23
为绕组2与绕组3的附加电抗系数，H
k12
为绕组1与绕组2的平均电抗高度，H
k13
为绕组1与绕组3的平均电抗高度，H
k23
为绕组2与绕组3的平均电抗高度，a1为绕组1的裸线间辐向厚度，a2为绕组2的裸线间辐向厚度，a3为绕组3的裸线间辐向厚度，r1为绕组1的平均半径，r2为绕组2的平均半径，r3为绕组3的平均半径，a
12
为绕组1与绕组2裸线间油道宽度，a
13
为绕组1与绕组3裸线间
油道宽度，a
23
为绕组2与绕组3裸线间油道宽度，r
12
为绕组1与绕组2间油道平均半径，r
13
为绕组1与绕组3间油道平均半径，r
23
为绕组2与绕组3间油道平均半径。
[0011]如果三个绕组的容量不相等时，这时对应的两个绕组之间的短路阻抗，必须折算到100％的容量，这种测试方法非常复杂。需要说明的是，绕组的数量越多，上述测试方法越复杂，且变压器短路阻抗测试精度低。

技术实现思路

[0012]本专利技术针对现有技术存在的多绕组变压器的短路阻抗测试复杂等上述问题，提供了一种多绕组变压器的短路阻抗计算方法，能够简化多绕组变压器的短路阻抗测试步骤，提高测试的准确率。
[0013]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种多绕组变压器的短路阻抗计算方法，所述多绕组变压器包括初级绕组P和n,n≥2个次级绕组，已知多绕组变压器中每个绕组的额定电压、额定电流及匝数，其中，初级绕组P的额定电流为I，匝数为W，次级绕组S1的额定电流为I1，匝数为w1，次级绕组S2的额定电流为I2，匝数为w2，...，次级绕组Sn的额定电流为In，匝数为wn；计算多绕组变压器短路阻抗的具体步骤为：
[0014]步骤一：根据安匝平衡原理，将次级绕组S2至Sn的匝数分别等效为次级绕组S1的匝数；
[0015]步骤二：将n个次级绕组作为一个次级绕组S，得到次级绕组S的匝数；
[0016]步骤三：按照步骤一和步骤二的流程，根据安匝平衡原理，把多绕组变压器等效为双绕组变压器后，按照双绕组变压器进行短路阻抗计算。
[0017]优选的，步骤一中，将次级绕组S2至Sn的匝数分别根据公式(1)等效为次级绕组S1的匝数，公式(1)表示为：
[0018]wn'*I1＝wn*In(1)
[0019]由公式(1)得到wn'＝wn*In/I1。
[0020]优选的，步骤二中，次级绕组S的匝数为：
[0021]w＝w1+w2'+...+wn'＝w1+w2*I2/I1+...+wn*In/I1(2)。
[0022]优选的，步骤三中，按照双绕组变压器通过公式(3)进行短路阻抗计算，公式(3)表示为：
[0023][0024]式中，U
kx
为多绕组变压器短路阻抗；f为频率；e
t
为每匝电势，单位：V/匝；IW为初级绕组P的额定安匝数；ρ
PS
为初级绕组P与次级绕组S的洛氏系数，R2为初级绕组P外半径，单位：cm；R1为次级绕组S内半径，单位：cm；H为磁场强度；K
PS
为初级绕组P与次级绕组S的附加阻抗系数；K
PS
为初级绕组P与次级绕组S的附加阻抗系数，h
x
为不平衡安匝所占区域高度，单位：
cm；H
k
为初级绕组P与次级绕组S两个绕组中轴向尺寸较高的绕组的电抗高度，单位：cm；λ为漏磁场总宽度，K
k
为系数；H
kPS
为初级绕组P与次级绕组S的平均电抗高度；
[0025]当各绕组的内外绕组间无轴向气道时，ΣD通过以下公式计算：其中，a
P
为初级绕组P的裸线间辐向厚度；r
P
为初级绕组P的平均半径，a
S
为次级绕组S的裸线间辐向厚度；r
S
为次级绕组S的平均半径，a
PS
为初级绕组P与次级绕组S裸线间油道宽；r
PS
为初级绕组P与次级绕组S间油道平均半径；
[0026]当各绕组的内外绕组间有轴向气道时，ΣD通过以下公式计算：其中，a
P
'为初级绕组P内绕组的裸线间辐向厚度，a
P”为初级绕组P外绕组的裸线间辐向厚度，a
S
'为次级绕组S内绕组的裸线间辐向厚度，a
S”为次级绕组S外绕组的裸线间辐向厚度，a
PP
为初级绕组P的裸线间本身油道宽度；a
SS
为次级绕组S的裸线间本身油道宽度；r
PP
为初级绕组P中油道的平均半径；r
SS
为次级绕组S中油道的平均半径；W'为初级绕组P主分接时总匝数；w'为次级绕组S主分接时总匝数。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0028]本专利技术多绕组变压器的短路阻抗计算方法，根据安匝平衡原理，将多绕组变压器的多个次级绕组等效为一个次级绕组，然后根据双绕组变压器短路阻抗计算的方式计算多绕组变压器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多绕组变压器的短路阻抗计算方法，其特征在于，所述多绕组变压器包括初级绕组P和n,n≥2个次级绕组，已知多绕组变压器中每个绕组的额定电压、额定电流及匝数，其中，初级绕组P的额定电流为I，匝数为W，次级绕组S1的额定电流为I1，匝数为w1，次级绕组S2的额定电流为I2，匝数为w2，...，次级绕组Sn的额定电流为In，匝数为wn；计算多绕组变压器短路阻抗的具体步骤为：步骤一：根据安匝平衡原理，将次级绕组S2至Sn的匝数分别等效为次级绕组S1的匝数；步骤二：将n个次级绕组作为一个次级绕组S，得到次级绕组S的匝数；步骤三：按照步骤一和步骤二的流程，根据安匝平衡原理，把多绕组变压器等效为双绕组变压器后，按照双绕组变压器进行短路阻抗计算。2.如权利要求1所述的多绕组变压器的短路阻抗计算方法，其特征在于，步骤一中，将次级绕组S2至Sn的匝数分别根据公式(1)等效为次级绕组S1的匝数，公式(1)表示为：wn'*I1＝wn*In(1)由公式(1)得到wn'＝wn*In/I1。3.如权利要求2所述的多绕组变压器的短路阻抗计算方法，其特征在于，步骤二中，次级绕组S的匝数为：w＝w1+w2'+...+wn'＝w1+w2*I2/I1+...+wn*In/I1(2)。4.如权利要求3所述的多绕组变压器的短路阻抗计算方法，其特征在于，步骤三中，按照双绕组变压器通过公式(3)进行短路阻抗计算，公式(3)表示为：式中，U
kx
为多绕组变压器短路阻抗；f为频率；e
t
为每匝电势，单位：V/匝；IW为初级绕组P的额定安匝数；ρ
PS
为初级绕组P与次级绕组S的洛氏系数，R2为初级绕组P外半径，单位：cm；R1为次级绕组S内半径，单位：cm；H为磁场强度；K
PS
为初级绕组P与次级绕组S的附加阻抗系数；；K
PS
为初级绕组P与次级绕组S的附加阻抗系数，h
x
为不平衡安匝所占区域高度，单位：cm；H
k
为初级绕组P与次级绕组S两个绕组中轴向尺寸较高的绕组的电抗高度，单位：cm；λ为漏磁场总宽度，K
k
...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺广勇，席卫东，
申请(专利权)人：青岛云路特变智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：