变压器的参数测定

已知空载试验测到的参数： U1、I 0、P0 、U 20 求取: Zm 、 K
I 0
R1
jX
1
I 0
I 0
忽略Z1
E 1
I 0
U 1
Rm jX m
U 1
Rm jX m
E 1
I0 0.002 ~ 0.01I1N Z1 Zm
Zm U1 N I 0
2 2 I0 R1 I 0 Rm P0 PFe
变压器效率特性
例 题 已知:
S N 125000 kVA , U1N / U 2 N 110 /11 kV,
；空载电流 I 0 0 .0 2 ，空载损
Y,d 联接，额定电流下短路损 pkN 600kW ，短路 电压 U k 0 .0 1 5 耗 p0 133kW 。 求：
Zm X
1 xk x1 x2 2
说明：对于短路试验，即可以在高压边也可以 在低压边做，不影响实际值。
Zk Zk I N Zk U k Zk Uk ZN UN / IN UN UN
第五节 变压器的运行性能
( Performance of transformer) 1、变压器的电压调整率 (Voltage regulation factor )
以上两式的结果是一样的, P 2 SN cos2
P 1 P P
2
，计算：
P P
2
Fe
PCu
不变损耗 可变损耗
P0 PPe
PCu
代入
PCu PkN
P 1 P P
2
P 2 SN cos2
PCu PkN ，P0
2
PPe
2
D
r I 1 K
A
用标幺值的简化等值电路
U 2
U I Z U 1 2 1 k
U1N U 2 AB AB 1 U 2
2
1
I I 1 2
U AB
感性负载简化相量图
C
B
x jI 1 K
k — Z k 的阻抗角
2 —
U 2
第四节
变压器的参数测定
(Parameter measurement of transformer) 一、变压器空载试验(测 K、P0、Zm )
( No-load test ) 目的：通过试验可以求出变比 及励磁阻抗 Z m 。 * *
k
、铁损耗 p Fe
w
U 1N
v
I 0
A
N1


N2
空载试验测到的参数：U1、I 0、P0 、U 20
2
D
r I 1 K
的夹角 和 I 2
1 K U 1
A
U 2
Z cos( ) U AB I 1 k k 2
I1 Z k (cos k cos 2 sin k sin 2 ) ( Rk cos 2 X k sin 2 )
2
2 m kN
m
P0 PkN
PCu PFe 时
通常， cos 2 1, m 条件下，中小型变压器的 效率约为0.95~0.98，大型变压器的效率一般在0.99 以上。
The Efficiency of Transformer
100 80 % Efficiency 60 40 20 0 0 0.2 0.4 0.6 Loading factor 0.8 1
2. 变压器的效率 (Efficiency of transformer)
P2 P 1
其中:

P 1 P P 1
P 1 P P
2
P2 P 变量 P2 代表 副边输出的有功功率； 1 P
P 1 P 2 P
变量 P1 代表 原边输入的有功功率； 代表 变压器的总损耗。
m
Rm
Zk
X
k
Rk
画出T型等效电路图，标出参数大小。
X1 1 X2 X 2
k
1 R1 R 2 Rk 2
变压器的效率公式：
P0 PkN 1 2 S N cos 2 P0 PkN
2
⑴

一定时， cos 2
⑵ cos 2 一定时， f 效率特性曲线。
效率特性曲线是一条有最大值的曲线，最大值 出现在：
d 0 d
即 P0 P
R1
jX 1
' R2 ' jX 2
求取 Zk
I I 1 1N
U k U 1 N m比正常运行小 PFe很小
U k
1U E 1 k 2
P k P Cu
PkN I k2

Zk
U k I1 N
Rk
Xk
Z k Rk2
2
1 r1 r2 rk 2
1
I I 1 2
U ( Rk cos 2 X k sin 2 )
思考：感性和容性负载时 2 的正负

感性负载时 容性负载时
2 0
2 0
1 时，U 称为额定电压调整率，标志
着变压器的输出电压的稳定程度。 变压器的短路阻抗 Z K 小，供电电压越稳定。 越小， U 也越
P
P2的计算:
若忽略副边端电压在负载时的变化，则：U 2 U 2 N 单相变压器：
I2 P I2N cos2 U2N I2N cos2N SN cos2 2 U2 I2 cos2 U2N I2 N
三相变压器：
I2 P U2I2 cos2 3 U2N I2N cos2 3 U2NI2N cos2N SN cos2 2 3 I2N
定义公式：

U2N U2 U 100% U2N
其中， U2N是变压器一次绕组接额定电压二次 绕组开路时的空载电压U20 采用标幺值表示为：
。
U 1 U 2 1 U 2
rK
j xK
C
B
x jI 1 K
U 1
I I 1 2
U 2
ZL
1 K U 1
Rm
P0 I
2 0
Xm
2 Z m Rm
2
二、变压器短路试验 (Short circuit test)
目的：通过短路试验可以求出变压器的铜损耗 和短路阻抗。
A
U k
*
I I k 1N
w
*
N1


N2
v
短路试验测到的参数：U k、I k、Pk
已知短路试验测到的参数：U k、I k、Pk，