2.1.2　变压器的基本参数和标幺值

1.额定值

额定值是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。在额定状态下运行时，可以保证变压器长期可靠地工作，并具有优良的性能。额定值亦是变压器厂进行产品设计和试验的依据。额定值通常标在变压器的铭牌上，亦称铭牌值。

变压器的额定值主要有：

（1）额定容量SN　在铭牌规定的额定状态下变压器输出视在功率的保证值，称为变压器的额定容量。额定容量单位用伏安（V·A）或千伏安（kV·A）表示。对三相变压器，额定容量系指三相容量之和。

（2）额定电压UN　铭牌规定的各个绕组在空载、指定分接开关位置下的端电压，称为额定电压。额定电压单位用伏（V）或千伏（kV）表示。对于三相变压器，额定电压指线电压。

（3）额定电流IN　根据额定容量和额定电压算出的电流称为额定电流，单位以安（A）表示。对三相变压器，额定电流指线电流。

对于单相变压器，一次和二次额定电流分别为

对三相变压器，一次和二次额定电流分别为

（4）额定频率fN　我国的标准工频规定为50Hz。

2.标幺值

在工程计算中，各物理量（如电压、电流、功率等）除采用实际值来表示和计算外，有时也用标幺值来计算。所谓标幺值就是某一物理量的实际值与选定的基值之比，即

由于标幺值是两个具有相同单位的物理量之比，所以它没有量纲。标幺值乘以100，便是百分值。

应用标幺值时，首先要选定基值。对于电路设计而言，4个基本物理量U、I、Z、S中，有两个量的基值可以任意选定，其余两个量的基值则可根据电路的基本定律计算出来。例如，对于单相系统，若选定电压和电流的基值为Ub和Ib，则功率和阻抗的基值Sb和Zb为

式（2.3）中，下标b表示该量为基值。这里，功率的基值既指视在功率的基值，亦是有功功率或无功功率的基值；同理，阻抗的基值亦是电阻或电抗的基值。

计算单台变压器或电机的稳定运行问题时，为了方便，通常以该变压器或电机的额定值作为相应的基值，此时额定电压、额定电流和额定视在功率的标幺值均为1。

以额定相电压UNф和额定相电流INф作为相电压和相电流的基值时，一次和二次侧相电压的标幺值为

一次和二次侧相电流的标幺值为

归算到一侧时，等效漏阻抗的标幺值为

顺便指出，在三相系统中，除了相电压、相电流可用标幺值表示外，线电压和线电流亦可用标幺值表示。通常线电压和线电流的基值亦取它们的额定值。于是，三相功率的基值Sb为

式（2.7）中，UNL和INL分别为线电压和线电流的额定值。

不难证明，按上式选择基值时，对称三相电路中任一点处，相电压和线电压的标幺值恒相等，相电流和线电流的标幺值亦相等。这给实际计算带来很大的方便。

当系统中装有多台变压器或电机时，可以选择某一特定的功率Sb作为整个系统的功率基值。这时，系统中各个装置的标幺值需要换算到以Sb作为功率基值时的标幺值。由于功率的标幺值与对应的功率基值成反比，在同一电压基值下，阻抗的标幺值与对应的功率基值成正比，所以换算的方法为

式（2.8）中，和为对应于功率基值为Sb1时功率和阻抗的标幺值；S*和Z*表示对应于功率基值为Sb时功率和阻抗的标幺值。

应用标幺值的优点为：

（1）不论变压器或电机容量的大小，用标幺值表示时，各个参数和典型的性能数据通常都在一定的范围内，因此便于比较和分析。

（2）用标幺值表示时，归算到高压侧或低压侧时变压器的参数恒相等，故用标幺值计算时不必再进行归算。

（3）方程式和算式中某些系数可以忽略，简化了方程和计算，另外，某些物理量的标幺值将具有相同的数值。