为什么变压器短路阻抗标幺值与阻抗电压相等?

核心提示1、现在的变压器国家标准称《短路阻抗》以前有段时间称《阻抗电压》、《短路电压》等等。他们通常用标幺值(百分数)来表示它。2、《阻抗电压》是这样来的:当变压器二次绕组短路(稳态),在一次绕组中流过了额定电流而所要施加的电压值称阻抗电压(或短路

1、现在的变压器国家标准称《短路阻抗》以前有段时间称《阻抗电压》、《短路电压》等等。他们通常用标幺值(百分数)来表示它。

2、《阻抗电压》是这样来的:当变压器二次绕组短路(稳态),在一次绕组中流过了额定电流而所要施加的电压值称阻抗电压(或短路电压)Uk(此值是电压值,单位为V),但通常《阻抗电压》Uz以百分数(标幺值)%来表示,即Uz=(Uk/U1n)100% (其中U1n为一次侧额定电压,单位为V)。这在变压器短路试验中可以求得。按变压器一、二次侧安匝平衡原理,此时二次绕组上也应该流过的是他的额定电流值。

3、虽然表面上,他以电压的百分数(标幺值)来表示。其实质(物理实质),反应的却是变压器(内)阻抗特征。所以后来的变压器专家,认为叫短路阻抗比较合适,一直沿用至今。

4、我是这样认为的,他们就是一回事,标幺值当然一样。

主要是变压器在运行过程中由于外部的电流会造成变压器的端电压发生相应的变化,阻抗大的在变压器内部消耗的功率多,输出端的电压就会低一点,那么阻抗小的变压器就会反向供电引起环流,可以用坐标向量图来表示变压器的输出电流和端电压的关系表示出来。

为什么相电压和线电压标幺值相同

标幺值= 有名值 / 基准值 。 实际上,在很多的工程计算中,往往也不用各物理量的实际值,而是用实际值与单位相同的某一选定的基准值的比值 (即标幺值)来进行计算 。

概念

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标幺值,英文为 per unit,简写为 pu,一些科学软件中通常写作 pu 。中文有时也写作“标么值”,其中的“么”的读音是yāo,不是me也不是mó。

标幺值

标幺值是相对于某一基准值而言的,同一有名值,当基准值选取不同时,其标幺值也不同。

它们的关系如下:

标幺值=有名值/基准值。

实际上 ,在很多的工程计算中 ,往往也不用各物理量的实际值 ,而是用实际值与单位相同的某一选定的基准值的比值 (即标幺值 )来进行计算 。

常见的表示标幺值的方法有如下几种 。

1) 标幺值 (p u ) ,即 I = 0 189 (p u ) 。

2) 对于标幺值什么也不标 ,只是在文中说明是标幺值 ,即 P = 0 569或 R = 2 36。

3) 将标幺值英文 per2unit value 的缩写 pu作为单位符号。

4) 与 3)类似 ,把标幺值的英文缩写当作单位符号 ,但在缩写字母后标有“ ”。

比如在短路电流计算中,选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz),将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标幺值。

标幺值 =实际值 / 基准值 [1] 

各物理量基准值的选择必须和其实际值具有相同的量纲,常用下标注B表示基准值,下标注表示标幺值。

假设功率的实际值为S,基准值为Sb,则其标幺值为S=S/Sb

标幺制的方法

主要与变压器绕组的连接方式有关:星形连接的线电压指两两绕组端口之间的电压,相电压指每个绕组上的电压降;三角形连接的线电压与相电压相同。可以这么认为,线电压就是我们从外部能够观测到的电压降,而相电压是实际作用在每个绕组上的电压降。谈不上什么作用,要说有的话就是在异步电机起动的时候,可以将三角形连接改为星形,这样作用在每个绕组上的电压降就见效为原先的sqrt3分之1,达到减小起动电流的目的。

SγB=UγBIB (1)

UγB =IBZB (2)

YB =1/IB(3)

由于有三个约束方程式,所以五个基准值只能任选两个。

在三相交流系统计算中,习惯上使用三相功率和线电压表示。因此还要指定三相功率基准值SB和线电压基准值UB,同时增加两个关系式:

SB =3SγB (4)

(5)

这样,一共有七个基准值和五个约束方程,所以也只能任选两个基准值。一般选定三相功率和线电压基准值SB和UB最为方便。其余五个由上述五个约束方程决定。其中

(6)

(7)

(8)

三相交流系统在三相对称运行时,三相功率与单相功率的标幺值相等,线电压与相电压的标幺值相等,这是标么制的一个优点,便于电力系统运行分析。

三相功率基准值SB通常取100MV·A ,便于功率有名值与标幺值之间的换算。线电压基准值UB宜用电力网的额定电压UN,或UB ≈105UN (取整数)。电力系统正常运行时,各节点电压一般在额定值附近,因此各节点电压的标幺值均接近于1,这样不仅计算方便,而且能直观地评估各节点电压的质量。

某些电力设备的参数,常用三相额定容量 SN和额定线电压UN为基准的标幺值表示,如果SB和UB与SN 和UN 不同,则原标么值需换算为以SB和UB为基准的标幺值。换算的方法是先计算出有名值,然后求新的标幺值。

多电压级电力网等值电路中各元件参变数的标幺值计算要分两步计算:先将各电压等级各元件参变数的有名值归算到基本级,然后再对基本级的基准值计算标幺植。也可以应用归算到所计算电压级的基准值,直接对未归算的有名值求取标幺值。

 
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