1.6 配电变压器的基本参数

1.额定电压

指变压器长期运行时所能承受的额定电压，用U_N表示，单位为kV或V。通常

U_1N表示规定加到一次侧的电压；

U_2N表示变压器一次侧加额定电压时，二次侧空载时的二次端电压。

对三相变压器来说，铭牌上的额定电压指线电压。

额定电压有一定的电压等级，国家标准规定的三相交流电网和用电设备的标准电压等级如下（单位为kV）：

0.22kV，0.38kV，3kV，6kV，10kV，35kV，63kV，110kV，220kV，300kV，500kV，750kV，1000kV

上述数字表示电网电压的常用电压等级，是电网受电端的电压，电源端的电压值比这些数值高。变压器接受功率一侧的绕组为一次绕组，输出功率的一侧为二次绕组，一次绕组的作用相当于用电设备，其额定电压与电网的额定电压相等。若直接与发电机相连时（如升压变压器），其一次额定电压与发电机的额定电压相等，二次绕组相当于电源设备，其额定电压规定要比电网的额定电压高10%。如果变压器的短路电压（阻抗电压）百分数小于7%或变压器直接与用户相连（包括通过短距离线路与用户相连）时，则规定比电网额定电压高5%。

2.额定电流

指在额定容量和允许温升条件下，变压器允许长期通过的电流，用I_N表示，单位kA或A。

I_1N表示一次绕组电流；

I_2N表示二次绕组电流。

对三相变压器来说，铭牌上的额定电流指线电流。

3.额定容量

铭牌规定的在额定条件下所能输出的视在功率，用S_N表示，单位为kVA或VA。对三相变压器指三相总容量。

对单相变压器

对三相变压器，额定容量指三相的总容量

为了生产和使用的方便，对配电变压器的额定容量也规定了一系列标准的容量等级。我国所用的标准容量等级如下（单位为kVA）：

10kVA，20kVA，30kVA，40kVA，50kVA，63kVA，80kVA，100kVA，125kVA，160kVA，200kVA，250kVA，315kVA，400kVA，500kVA，630kVA，800kVA，1000kVA，1250kVA，1600kVA，2000kVA，2500kVA，3150kVA，6300kVA（后级近似为前级的倍）

已知某一配电变压器的额定容量和一、二次绕组的额定电压，就可以计算出一、二次绕组的额定电流。例如一台三相双绕组变压器，额定容量S_N=100kVA，一、二次绕组额定电压U_1N/U_2N=6/0.4kV，于是，一、二次绕组的额定电流为

4.额定频率

变压器设计时所规定的运行频率，用f_N表示，单位赫兹（Hz）。我国规定额定频率为50Hz。

5.空载损耗

当用额定电压施加于变压器的一个绕组上，而其余的绕组均为开路时，变压器所吸收的有功功率叫空载损耗，用P₀表示，单位为W或kW。空载损耗又叫变压器的铁损，是指发生于变压器铁心叠片内，周期性变化的磁力线通过材料时，由材料的磁滞和涡流现象所引起的损耗，其大小与运行电压和分接头电压有关，与负载无关。

6.空载电流

在所有二次绕组开路的情况下，在一次绕组施加额定电压，通过一次绕组的电流称为空载电流，用I₀表示，单位为A。通常用空载电流占额定电流的百分数表示，即I₀%=（I₀/I_N）×100%空载电流大小取决于变压器容量、铁心的构造和制造工艺、硅钢片的质量等。

7.负载损耗

将二次绕组短路，在一次绕组慢慢升高额定频率的电压，当流过二次绕组的电流为额定电流时，变压器所消耗的有功功率，称为额定负载损耗，用P_K表示，单位为W或kW。负载损耗与负载大小有关，即与绕组出线端子的电流有关，负载损耗P_k与额定负载损耗P_K之间的关系为

式中 β——负载率，β=I₂/I_2N。

当变压器带额定负载时，负载电流I₂=I_2N，此时β=1，负载损耗与额定负载损耗在数值上相等。

8.阻抗电压

把变压器的二次绕组短路，在一次绕组慢慢升高额定频率的电压，当二次绕组的短路电流等于额定值时，此时一次侧所施加的电压，称为阻抗电压U_K，单位为V。一般以额定电压的百分数表示，即U_K%=（U_K/U_N）×100%。

9.联结组标号

根据变压器一、二次绕组的相位关系，把变压器绕组连接成各种不同的组合，称为绕组的联结组。为了区别不同的联结组，常采用时钟表示法，即把高压侧线电压的相量作为时钟的长针，固定在12上，低压侧线电压的相量作为时钟的短针，看短针指在哪一个数字上，就作为该联结组的标号。它不仅与绕组的极性（绕法）和首末端的标志有关，而且与绕组的联结方式有关。大写字母表示一次侧的接线方式，小写字母表示二次侧的接线方式。Y（或y）为星形联结，D（或d）为三角形联结。数字采用时钟表示法，用来表示一、二次线电压的相位关系，一次线电压相量作为分针，固定指在时钟12点的位置，二次线电压相量作为时针。下面以Y，y和Y，d两种接法为例分析其联结组标号。

（1）Yy联结。图1-18为Yy联结时的图，三相变压器铁心油三个铁心柱，当各相的高低压绕组同心柱时，根据高、低压绕组的首端是同极性端还是非同极性端，可画出其相量图，从线电动势与的相位关系，可得到Yy12和Yy6两种联结组，如图1-18a、b所示。如果同一相的高低压绕组不在同一铁心柱上，则联结组将发生变化，如图1-18c的联结组为Yy4。

（2）Yd联结。图1-19为Yd时的联结图。各相绕组同铁心柱，当高低压绕组以同极性端为首端时，根据△的联结顺序，通过相量图可得出其联结组为Yd11或Yd1，如图1-19a、b，当高低压绕组以非同极性端为首端时，联结组为Yd5，如图1-19c所示。

在作相量图判断变压器联结组时应注意以下几点：

1）高低压绕组的相电动势均从首端指向末端，线电动势从A指向B。

2）同一铁心柱上的绕组，在联结图中为左右对应的绕组，首端为同极性时相电动势相位相同，首端为异极性时相电动势相位相反。

3）相量图中A、B、C与a、b、c的排列顺序必须同为顺时针排列。

4）为了便于判断或计算与的相位差，在相量图中应将A和a放在一起。

采用YY和Dy联结可获得所有偶数联结组别；采用Yd和Dd可以获得所有奇数联结组别。因此三相变压器共有24个不同的联结组别。