導致變壓器電壓下降的原因很多。 兩個最重要的因素是負載和電源的內部電阻。 單相變壓器與三相變壓器的電壓降測量值略有不同。 兩個變壓器電壓降都是電流、電抗和電阻的函數。
什么是變壓器壓降?
變壓器初級繞組和次級繞組中的負載電阻和累積串聯電阻導致變壓器電壓下降。 這些是由不適當的互感引起的。
變壓器電壓降也稱為“電壓調節”,因為負載電阻增加導致的電壓下降。 電壓調節顯示發生在變壓器次級繞組/負載中的電壓降量。 變壓器壓降也受 I2R 損失。
單相變壓器:電壓降 V_{d}= I\left ( R\cos \theta + X\sin \theta \right )
三相變壓器:電壓降 V_{d}= \sqrt{3} I\left ( R\cos \theta + X\sin \theta \right )
其中:
Vd = 電壓降
R =電阻
X = 電抗
Θ = 功率因數角
如何計算變壓器的電壓降?
我們可以用近似或精確的形式計算變壓器中的電壓降。 我們需要知道電阻和電抗來找出任何類型的變壓器電壓降。
變壓器初級側的近似電壓降 = I_{1} R_{01} \cos \theta \pm I_{1} X_{01} \sin \theta 和二次側 = I_{2} R_{02} \cos \theta \pm I_{2} X_{02} \sin \theta
準確的變壓器電壓降 =\left ( I_{2} R_{02} \cos \theta \pm I_{2} X_{02} \sin \theta \right ) + \frac{ \left ( I_{2} X_{02} \cos \theta \mp I_{2} R_{02} \sin \theta \right )^{2} } {2\: _{0}^{}\textrm{} V_{2}}
變壓器中的近似電壓降?
空載時,原邊感應電壓與外加電壓相同,副邊感應電壓與副邊端電壓相同。 假設,在空載時, 0V2 是次級端電壓。 所以,我們可以說 E2 = 0V2. 讓我們說V2 是有載次級電壓。 圖 1 描繪了稱為次級的變壓器的相量圖。
在圖 1 中,R02 和X.02 分別是變壓器的凈等效電阻和電抗,以次級側為參考。 將中心保持在 O 處,我們畫一條與延伸的 OA 在 H 處相交的弧。從 C 開始,我們在 OH 上畫一條垂直線,與它在 G 處相交?,F在 AC 代表確切的下降,AG 代表近似下降。
變壓器的近似電壓降
= AG = AF+ FG = AF+ BE
= \left ( I_{2} R_{02} \cos \theta + I_{2} X_{02} \sin \theta \right )
這是滯后功率因數的近似電壓降。
對于超前功率因數,近似電壓降為 \left ( I_{2} R_{02} \cos \theta – I_{2} X_{02} \sin \theta \right )
(“+”號代表滯后功率因數,“-”號代表超前功率因數)
同樣,我們可以找到稱為初級的電壓降為 \left ( I_{1} R_{01} \cos \theta \pm I_{1} X_{01} \sin \theta \right )
精確和近似的變壓器壓降 – 相量圖
變壓器的確切電壓降?
根據圖 1,確切的電壓降為 AH。 我們可以通過將GH添加到已經獲得的AG來找到AH。
由直角三角形OCG。 我們有
OC2 = OG2 + 氣相色譜2
即超頻2 – OG2 = GC2
即 (OC – OG)(OC + OG) = GC2
即 (OH –OG)(OC + OG) = GC2
即GH.2.OC=GC2 [考慮。 OC = OG]
即 GH = \frac{GC^{2}} {2OC}= \frac{\left ( CE-GE \right )^{2}} {2OC}= \frac{\left ( CE-BF \right )^{ 2}} {2OC}= \frac{ \left ( I_{2} X_{02} \cos \theta – I_{2} R_{02} \sin \theta \right )^{2} } {2\: _{0}^{}\textrm{} V_{2}}
對于滯后功率因數,確切的電壓降為 = AG+ GH = =\left ( I_{2} R_{02} \cos \theta + I_{2} X_{02} \sin \theta \right ) + \frac{ \left ( I_{2} X_{02} \cos \ theta – I_{2} R_{02} \sin \theta \right )^{2} } {2\: _{0}^{}\textrm{} V_{2}}
對于超前功率因數,確切的電壓降為
=\left ( I_{2} R_{02} \cos \theta – I_{2} X_{02} \sin \theta \right ) + \frac{ \left ( I_{2} X_{02} \cos \ theta + I_{2} R_{02} \sin \theta \right )^{2} } {2\: _{0}^{}\textrm{} V_{2}}
通常,確切的電壓降為 =\left ( I_{2} R_{02} \cos \theta \pm I_{2} X_{02} \sin \theta \right ) + \frac{ \left ( I_{2} X_{02} \cos \theta \mp I_{2} R_{02} \sin \theta \right )^{2} } {2\: _{0}^{}\textrm{} V_{2}}.