变压器的空载试验和短路试验讲课稿
变压器的空载及负载试验
Ib
3.35A 2.85A
Ic
3.5A
Icp
W1
3.23A 1059
W2 W
-494 594W
a 空载电流百分数 b 空载损耗
i0
(I0a
I0b 3I e
I 0c ) 100 %
3.23 100 % 288 .7
1.12%
P0 P1 P2 P1 (P2 ) 1059 465 594W
5、降低电流时的负载试验有关计算
由于负载试验所需容量较大，尤其对容量较大的变压器，在现场试 验时，试验电源和调压器的容量很难满足要求。但负载试验中，所 加电流与测量电压和损耗呈线性关系，因此规程允许降低电流进行 负载试验，并对所测量的数据作以下换算：
UK
U
' K
(
Ie
I
' K
)
PK
PK'
(
Ie
I
（3） 温度系数(Q—试验时器温度铜T=235 铝T=225)：
KQ
T 75 T Q
（4） 换算至75℃下负载损耗： PK 750 C K Q PK
（5）换算至75℃下阻抗压降：
U K 750 C %
U
2 K
( PK 10Se
)2 (KQ2
1)
8
第四节 电力变压器的短路和空载试验
标准I0=3.5 P0=540W 结论：合格。
11
第四节 电力变压器的短路和空载试验
（2）负载试验：从一次加压，二次三相短路,额定分头Ⅱ。变压器油 温：12℃ 铜线
UAB
UBC
UCA
空载和短路试验 (1)
5）参数计算
Zs
Us Is
U sN I1N
RS
Ps
I
2 s
PSN I12N
Xs
Z
2 s
Rs2
对T型等效电路：
R1
R2'
1 2
Rs
X1
X
' 2
1 2
Xs
6）温度折算：电阻应换算到基准工作温度 时的数值。 7）若要得到低压侧参数，须折算； 8）对三相变压器，各公式中的电压、电 流和功率均为相值；
磁参数；
6）若要得到高压侧参数，须折算；
7）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；
课后问题讨论
• 空载试验的目的是要测量哪几个参数？
• 为什么说空载试验所测的功率 P0 近似
为铁损？
1.3.2 短路实验
一、目的：通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压 器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。
100%
短路电压电抗(无功)分量百分值:
us %
I1N X S U1N
100%
短路电压的大小直接反映 短路阻抗的大小，而短路阻抗 又直接影响变压器的运行性能。
从正常运行角度看，希望 它小些，这样可使副边电压随 负载波动小些；从限制短路电 流角度，希望它大些,相应的短 路电流就小些。
1.3变压器参数的测定
1.3.1变压器的空载试验 1.3.2变压器的短路试验
变压器负载时等效电路
X 2
X 2Βιβλιοθήκη X K X1 X 2rK r1 r2
rK r1 r2
X K X1 X 2
1.3 变压器的参数测定 U1
U2
1.3.1空载实验
变压器的空载试验和短路试验
变压器的空载试验和短路试验空载试验----->铁损短路试验----->铜损变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。
一般说来，空载试验可以在变压器的任何一侧进行。
通常将额定频率的正弦电压加在低压线圈上而高压侧开路。
为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线，外施电压要能在一定范围内进行调节。
变压器空载时，铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的，当变压器施加额定电压时，铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值，这时铁芯中的功率损耗也达到了变压器额定工作下的数值，因此变压器空载时输入功率可以认为全部是变压器的铁损。
一般电力变压器在额定电压时，空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。
变压器的短路试验通常是将高压线圈接至电源，而将低压线圈直接短接。
由于一般电力变压器的短路阻抗很小，为了避免过大的短路电流损坏变压器的线圈，短路试验应在降低电压的条件下进行。
用自耦变压器调节外旋电压，使电流在0.1~1.3倍额定电流范围变化。
原边电流达到额定值时，变压器的铜损相当于额定负载时的铜损，因外施电压较低，铁芯中的工作磁通比额定工作状态小得多，铁损可以忽略不计，所以短路试验的全部输入功率基本上都消耗在变压器绕组上，短路试验可测出铜损。
通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%，其数值随变压器容量的增大而下降。
变压器空载试验和负载试验的目的和意义变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。
变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。
变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。
空载电流用它与额定电流的百分数表示，即：进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。
变压器的空载、短路试验及其最佳效率的探讨
本 文对 ６ ３ＭＶ 电炉 变 压 器特 点 进行 剖 析 ， ． Ａ 并对 空 载试 验 及 短路 试 验 的方 式 进 行探 讨 ， 出变 压 器最 佳效 求
率 的合理负载选择。
关键 词 变 压 器 空 载 试 验 短 路试 验 最佳效率 调 压
中图分类号
Ｔ６ ３ Ｆ ２
文献标识码 Ｂ
电炉变 压 器是 生产 铁合 金 的 主要设 备之 一 。分 析 研究 变压 器合 理 经 济 、安全运 行 对经 济效 益有 重
要 意 义 。本 文通 过 对 热兑 法 中从 俄 罗 斯 引进 的 ６ ３ ．
电压是用 改变 Ｐ Ｏ线 圈上 的匝数 来进 行 的。 电压调 节
范 围是 ： 接通线 匝 的最小 数量 Ａ ｌｘ 时 ， Ｈ线圈感 —（ ） Ｈ
Ｇｕ Ｙａ ｇ ｎ
（ ｈ ｎ ｈ ｉ ｅ ｏ ｄＰ ｌ ｅ ｈ ｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｈ ｎ ｈ ｉ ｈｎ ２ １ ０ ） Ｓ ａ ｇ ａ Ｓ ｃ ｎ ｏ ｔ ｎｃ ｎｖ ｓ ｙ ｙｃ ｅ ｉ ，Ｓ ａ ｇ ａ，Ｃ ｉ ａ ０ ２ ９
Ａ ｂｓｒ ｔ ｔａｃ Ｔｈｅ ｐ ｐ ｒ ａ ｌｓ ｓ ｔｅ ｃ ｒｃｅ ｓ ｏ ３ Ｍ ＶＡ ｕ ｎ ｃ ｒ ｎｓｏ ｍｅ ． Ｉ ｌｏ ｄｓ ｕｓｅ ｈ ｔｌ ｏ —ｏ ｄ ｔｓ ａ ｅ ｎａｙ ｅ ｈ ｈａａ ｔｒ ｆ６． ｆ ｒ ａ ｅ ｔａ ｆｒ ｒ ｔａｓ ｉｃ ｓ ｓ ｔｅ ｓｙ ｅ ｆｒｎｏｌ ａ ｅ ｔ
Ｍ Ａ 电炉 变 压 器 特 点 剖 析 空 载试 验及 短路 试 验 方 Ｖ
法， 重点 分析 变压 器 的 内部损耗 ， 到变压 器最 佳效 得
率 的合 理负 载选 择 。
１ 俄 罗斯 ６ ３ＭＶ ． Ａ变压器 的特点
4、变压器空载短路试验及特性
三、标么值：
标么值=实际值/基值 1.基值的选择： 1）通常以额定值为基准值。 2）各侧的物理量以各自侧同单位物理量的额定值 为基准； 线值以额定线值为基准值，相值以额定相值为基 准值； 单相值以额定单相值为基准值，三相值以额定三相 值为基准值 3）阻抗以同侧额定相电压除以额定相电流。
2.优点： 1）不需折算： U2’*=U2’/U1N=KU2/KU2N=U2* 2）额定值的标么值等于1； 3）便于比较； 4）某些物理量的标么值相等：ZK*=ZK/ （U1N/I1N）=UK/U1N=UK* *
注意：为了便于测量和 安全起见，通常在低 压侧加电压，将高压 侧开路。
实验过程：外加电压 从额定电压开始在一 定范围内进行调节 4.计算： U1指试验时 的电源电压；U20 是指降压变压器高压 侧的电压
U 20 K U 1N I0 I 0 % 100% I1N
Zm Rm
U 1N I0 P0 2 I0 Z
2.效率：η=（P2/P1）*100% =（1-Σp/P1）*100%= • 其中：pcu= （I2/I2N）2pKN=β2 pKN pFe P0 其中
pCu
I2 2 2 ( ) PKN PKN I2N
2
P2 S N cos 2
可见，影响变压器运行效率的因素有： 1）负载的大小； 2）负载的性质； 3）铁芯的状况（p0）； 4）绕组的状况（pKN） • 效率特性： 1）轻载时…； 2）满载时…； 3）效率最高时…
2 m
Xm
R
2 m
*：（1）如为三相变压器则各公式中的电 压、电流和功率均为相值； （2）由于在低压侧做的试验，如为降压变 压器需折算到高压侧即乘以K2； （3）空载电流和空载功率必须是额定电压 时的值，并以此求取励磁参数。
变压器开路短路实验
实验报告课程名称：变压器实验实验项目：空载试验、短路实验、负载实验实验地点：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：年月日一、 实验目的和要求（必填）目的：1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
2、通过负载试验测取变压器的运行特征。
要求：试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级的仪表和互感器。
如果施加电压的线圈有分接，则应在额定分接位置。
试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，设备外壳和二次回路应可靠接地，与试验有关的保护应投入，保护的动作电流与时间要进行校核。
三相变压器，当试验用电源有足够容量，在试验过程中保持电压稳定。
并为实际上的三相对称正弦波形时，其电流和电压的数值，应以三相仪表的平均值为准。
联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处接触良好。
二、 实验内容和原理（必填）1、 空载试验测取空载特性)(00I f U =，)(00U f P =，)(cos 00U f =φ。
2、 短路实验测取短路特性)(K K I f U = ，)(K K I f P =，)(cos K K I f =φ。
3、 负载试验（1） 纯电阻负载保持N I U U =，1cos 2=φ的条件下，测取)(22I f U =。
三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法与实验步骤（可选）1、空载试验（1）在三相调压交流短点的条件下，按图3-1接线。
被测变压选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量P N =77V A ，U 1N /U 2N =220/55V ，I 1N /I 2N =0.35/1.4A 。
变压器的低压线圈a 、x 接电源，高压线圈A 、X 开路。
（2）选好所有测量仪表量程。
将控制屏左侧调压旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。
（3）合上交流电源总开关，按下“启动”按钮，便接通了三相交流电源。
调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U 0=1.2U N ，然后逐次降低电压源电压，在1.2~0.3U N 的范围内，测取变压器的U 0、I 0、P 0。
变压器空负载试验测试介绍
变压器空负载试验测试介绍基本概念空载试验：从变压器的某一绕组（一般从二次低压侧）施加正弦波额定频率的额定电压，其余绕组开路，测量空载电流和空载损耗。
如果试验条件有限，电源电压达丌到额定电压，可在非额定电压条件下试验，这种试验方法误差较大，一般只用于检查变压器有无故障，只有试验电压达到额定电压的80%以上才可用来测试空载损耗。
短路试验：将变压器低压大电流侧人工短联接，从电压高的一侧线圈的额定分接头处通入额定频率的试验电压，使绕组中电流达到额定值，然后测量输入功率和施加的电压（即短路损耗和短路电压）以及电流值。
通常试验电源的容量应为被试品容量的30％。
零序阻抗：一台变压器对各相序（正、负、零）电压、电流所变现的阻抗叫做序阻抗，它们分别为正序、负序和零序阻抗。
正序阻抗实际上就是正常运行时所表现的阻抗，当系统丌对称运行时，就会产生零序电流，变压器的正序阻抗和负序阻抗相等，并等于变压器的短路阻抗。
对零序阻抗而言，由于任一瞬间，所有三相的零序电流的大小和方向都是一样的，即它们的总和丌等于零，所以零序阻抗不正序阻抗和负序阻抗有本质的区别，它的大小丌仅不绕组的连接方式有关，还不铁芯结构有关，因此，零序阻抗必须由实测确定。
测试方法⑴单相空载测试单相空载测试项目通常用来测试单相变压器的空载损耗和空载电流百分比。
也可用来对三相变压器迚行逐相测试（主要用来检测被测变压器有没有单相故障）。
在现场无三相电源的情况下，也需要用到这种试验方法。
单相空载用仪器的A 相电压和A 相电流迚行测试。
如图所示，用一单相电源作为测试电源，火线接到测试仪的A 相电流端子正端，黄钳子粗线接到A 相电流端子的负端，细线接到 A 相电压端子Ua，红钳子粗线直接接到测试电源的零线，细线接到B 相电压端子Ub，两把钳子分别夹到低压侧两个接线柱上。
高压侧开路。
这种方法也适用于用单相电源对三相变压器迚行空载损耗的测量。
当做三相空载试验后发现损耗超过标准时，应分别测量三相损耗，通过对各相空载损耗的分析比较，观察空载损耗在各相的分布情况，以检查各相绕组或磁路中有无局部缺陷。
变压器的短路试验
第3章 变 压 器
3.6.2
通过变压器的短路试验(short－circuit test)可以求得变压 器的负载损耗Pk和短路阻抗Zk。图3.6.2所示为变压器短路试 验线路图。短路试验可以在任何一侧进行, 但由于试验过程电 流较大, 可达到额定电流, 而所加电压Uk很低, 因而通常将高 压线圈接至电源, 而将低压线圈直接短路。
第3章 变 压 器
（3） 电容性负载时, φ2<0, cosφ2为正值而sinφ2为负值, 并且一般情况下, |I1′rkcosφ2|<|I1′xksinφ2|, 故Δu也为负值, 因此 外特性曲线上翘。也就是说, 二次电压U2随负载电流I2的增加 而升高, 而且|φ2|越大, U2与空载电压U20相比就越大。
第3章 变 压 器 2.
变压器在能量转换过程中产生损耗, 使输出功率小于输入
功率。变压器的输出功率P2与输入功率P1之比称为效率, 用百
分数表示, 即
P2 100%
P1
（3.7.5）
效率的大小反映了变压器运行的经济性, 是表征变压器运 行性能的重要指标之一。
第3章 变 压 器
由式（3.7.5）可知, 变压器的效率可用直接负载法, 通过测 量输出功率P2和输入功率P1来确定。但由于变压器的效率一般 较高, P2与P1相差很小, 测量仪器本身的误差相对较大, 故直接 测量很难获得准确结果。工程上大都采用间接法来计算变压器 的效率, 即通过空载试验和短路试验求出变压器的铁耗pFe和铜 耗pCu, 然后按下式计算效率:
进行短路试验时, 使短路电流为额定电流时一次侧所加的 电压称为短路电压（short circuit voltage）, 即 UkN=I1NZk(75℃), 它为额定电流在短路阻抗上的压降, 亦称为
变压器短路试验,空载实验原理
变压器短路试验,空载实验原理最近在研究变压器短路试验和空载试验的原理，发现了一些有趣的东西，今天就来和大家聊聊。
先来说说空载试验的原理吧。
你们有没有这种经历，晚上突然停电了，但是家里有些电器的指示灯还是会弱弱地闪一下，然后就灭了呢？这其实有点像变压器的空载情况哦。
变压器空载的时候呢，就是次级绕组没有接负载的状态。
打个比方，变压器就像一个能量分配中心。
我们把电网的电送进变压器的初级绕组，就像往一个大型的转运仓库里送货。
这个时候次级没接东西，就好比仓库的另一边是空的，没有车来拉东西。
然而，即使没有拉东西的车（负载），仓库（变压器）自己本身还是要消耗一点点能量来保证它处于运行状态，这个能量就是变压器空载时消耗的。
从原理上讲，在空载时，初级绕组会产生一个磁场，这个磁场会在铁芯里循环，由于铁芯有一定的磁阻，就像水流在管道里流动会有摩擦力一样，所以就会消耗一定的电能，这就能解释为啥变压器空载也会消耗电啦。
并且这时候初级绕组中的电流被称为空载电流，这个电流主要用来产生磁场的，我们通过测量这个电流、初级电压以及输入功率等，就可以侧算出变压器的很多参数，像铁损（铁芯损耗）啊，这个铁损在变压器日常运行中也是需要关注的成本呢。
这就要说到变压器短路试验的原理了。
想象一下，一条大河（电流）原本是沿着自己的河道（正常电路）流淌的，突然有一段被堵住了（短路），这个时候水流的冲击力（电流）就会变得很大。
变压器做短路试验的时候，我们把次级绕组人为短路起来，然后在初级绕组施加一个比较低的电压。
这时候呢，次级因为被短路了，就像是给电路制造了一个超级大的阻碍，电流就都想往其他地方走，就会导致初级绕组中的电流迅速增大。
就像我们遇到交通堵塞，车都想往其他路走，路上的车流量（电流）一下子就大起来了。
不过不用担心，我们做这个试验的时候是有控制的。
这个短路试验主要是能够让我们得到变压器的短路损耗、短路电压等重要参数。
这些参数可就像医生做检查得到的数据一样，能够反映出变压器线圈的好坏情况等等。
单相变压器空载和短路实验
第三章变压器试验【1 】3-1单相变压器一.试验目标1.经由过程空载和短路试验测定变压器的变比和参数.2.经由过程负载试验测取变压器的运行特征.二.预习要点1.变压器的空载和短路试验有什么特色？试验中电源电压一般加在哪一方较适合？2.在空载和短路试验中,各类内心应如何联接才干使测量误差最小？3.若何用试验办法测定变压器的铁耗及铜耗.三.试验项目1.空载试验测取空载特征U0=f(I0),P0=f(U0) , cosφ0=f(U0).2.短路试验测取短路特征U K=f(I K),P K=f(I K), cosφK=f(I K).3.负载试验（1）纯电阻负载保持U1=U N,cosφ2=1的前提下,测取U2=f(I2).（2）阻感性负载保持U1=U N,cosφ2=的前提下,测取U2=f(I2).四.试验办法1.试验装备2.屏上分列次序D33.D32.D34-3.DJ11.D42.D43图3-1 空载试验接线图3.空载试验1）在三相调压交换电源断电的前提下,按图3-1接线.被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器,其额定容量 P N =77W,U 1N /U 2N =220/55V,I 1N /I 2N .变压器的低压线圈a.x 接电源,高压线圈A.X 开路.2）选好所有电表量程.将掌握屏左侧调压器旋钮向逆时针偏向扭转到底,即将其调到输出电压为零的地位.3）合上交换电源总开关,按下“开”按钮,便接通了三订交换电源.调节三相调压器旋钮,使变压器空载电压U 0N ,然后逐次下降电源电压,在N 的规模内,测取变压器的U 0.I 0.P 0.4）测取数据时,U=U N 点必须测,并在该点邻近测的点较密,共测取数据7-8组.记载于表3-1中.A X5）为了盘算变压器的变比,在U N以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记载于表3-1中.4.短路试验1）按下掌握屏上的“关”按钮,割断三相调压交换电源,按图3-2接线（今后每次改接线路,都要关断电源）.将变压器的高压线圈接电源,低压线圈直接短路.X2）选好所有电表量程,将交换调压器旋钮调到输出电压为零的地位.3）接通交换电源,逐次迟缓增长输入电压,直到短路电流等于 1.1I N为止,在～1.1)I N 规模内测取变压器的U K .I K .P K .4）测取数据时,I K =I N 点必须测,共测取数据6-7组记载于表3-2中.试验时记下四周情况温度(℃).5.负载试验试验线路如图3-3所示.变压器低压线圈接电源,高压线圈经由开关S 1和S 2,接到负载电阻R L 和电抗X L 上.R L 选用D42上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值,X L 选用D43,功率因数表选用D34-3,开关S 1和S 2选用D51挂箱 图3-3 （1）纯电阻负载1）将调压器旋钮调到输出电压为零的地位,S 1.S 2打开,负载电阻值调到最大. 2）接通交换电源,逐渐升高电源电压,使变压器输入电压U 1=U N . V 2W **C O X L 1aAAx3）保持U1=U N,合上S1,逐渐增长负载电流,即减小负载电阻R L的值,从空载到额定负载的规模内,测取变压器的输出电压U2和电流I2.4）测取数据时,I2=0和I2=I2N=必测,共取数据6-7组,记载于表3-3中.（2）阻感性负载（cosφ2=）1）用电抗器X L和R L并联作为变压器的负载,S1.S2打开,电阻及电抗值调至最大.2）接通交换电源,升高电源电压至U1=U1N3）合上S1.S2,在保持U1=U N及cosφ2=前提下,逐渐增长负载电流,从空载到额定负载的规模内,测取变压器U2和I2.4）测取数据时,其I2=0,I2=I2N两点必测,共测取数据6-7组记载于表3-4中.五.留意事项1.在变压器试验中,应留意电压表.电流表.功率表的合理安插及量程选择.2.短路试验操纵要快,不然线圈发烧引起电阻变更.六.试验陈述1.盘算变比由空载试验测变压器的原副方电压的数据,分离盘算出变比,然后取其平均值作为变压器的变比K.K=U AX/U ax2.绘出空载特征曲线和盘算激磁参数（1）绘出空载特征曲线U 0=f(I 0),P 0=f(U 0),cos φ0=f(U 0).式中： （2）盘算激磁参数从空载特征曲线上查出对应于U 0=U N 时的I 0和P 0值,并由下式算出激磁参数3.绘出短路特征曲线和盘算短路参数（1）绘出短路特征曲线U K =f(I K ) .P K =f(I K ).cos φK =f(I K ). （2）盘算短路参数从短路特征曲线上查出对应于短路电流I K =I N 时的U K 和P K 值由下式算出试验情况温度为θ(℃)时的短路参数.折算到低压方因为短路电阻r K 随温度变更,是以,算出的短路电阻应按国度尺度换算到基准工作温度75℃时的阻值.2'2'2'''K K K KKK K KK r Z X I Pr I U Z -===222'''K X X Kr r K Z Z KK K K K K===000cos I U P =Φ755.234755.234K C K r r ++=︒θθ220020mm m m m r Z X I U Z I P r -===式中：234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228. 盘算短路电压(阻抗电压)百分数I K =I N 时短路损耗P KN = I N 2r K75℃4.应用空载和短路试验测定的参数,画出被试变压器折算到低压方的“T ”型等效电路.5.变压器的电压变更率u ∆（1）绘出cos φ2=1和 cos φ2两条外特征曲线U 2=f(I 2),由特征曲线盘算出I 2=I 2N 时的电压变更率（2）依据试验求出的参数,算出I 2=I 2N .cos φ2=1和I 2=I 2N .cos φ2时的电压变更率Δu.将两种盘算成果进行比较,并剖析不合性质的负载对变压器输出电压U 2的影响.6.绘出被试变压器的效力特征曲线(1)用间接法算出cos φ2=0.8不合负载电流时的变压器效力,记载于表3-5中.%100)cos 1(22022220⨯+++-=***KNN KNP I P P I P I P ϕη22sin cos ϕϕKX Kr u u u +=∆%10020220⨯-=∆U U U u %100%100%1007575⨯=⨯=⨯=︒︒NKN KX N CK N Kr N CK N K U X I u U r I u U Z I u式中：P KN 为变压器I K =I N 时的短路损耗(W);P 0为变压器U 0=U N 时的空载损耗(W).为副边电流标么值(2)由盘算数据绘出变压器的效力曲线η=f(I *2). (3)盘算被试变压器η=ηmax 时的负载系数βm .KNm P P 0=β)(cos 222W P P I N =*ϕN I I I 22*2=。
变压器的空载试验和短路试验
变压器的空载试验和短路试验变压器的空载试验和短路试验是测试变压器性能和质量的两种最基本的方法。
这两种试验是对变压器进行全面的检验，用于确保变压器的正常运行和长期稳定性。
在本文中，我将详细介绍变压器的空载试验和短路试验，包括它们的目的、过程和结果分析。
一、空载试验1.1目的变压器的空载试验是在变压器的二次侧不接负载的情况下进行的一种试验。
这种试验的目的是确定变压器的空载电流、空载损耗、电阻和电感等参数，以评估变压器的质量和性能。
1.2过程变压器的空载试验通常在厂家出厂前进行。
首先，将电压表和电流表连接到变压器的一次侧和二次侧，分别测量变压器的一次侧电压和二次侧电压，以及一次侧电流和二次侧电流。
在这个过程中，需要注意测量的电压和电流值是否在额定值范围内，以确保测试的准确性。
1.3结果分析变压器的空载试验结果包括空载电流、空载损耗、电阻和电感等参数。
空载电流是指在二次侧未接负载的情况下，变压器一次侧的电流值。
空载损耗是指变压器在空载状态下的功率损耗，通常包括铁损耗和漏损耗。
电阻和电感则是指变压器的等效电阻和等效电感。
通过对空载试验结果的分析，可以评估变压器的质量和性能。
如果空载损耗和空载电流较高，说明变压器存在较大的损耗和能量浪费，需要进行调整或更换。
如果电阻和电感不符合设计要求，也需要进行相应的调整或更换。
二、短路试验2.1目的变压器的短路试验是在变压器的二次侧短路的情况下进行的一种试验。
这种试验的目的是确定变压器的短路阻抗、短路电流和额定功率等参数，以评估变压器的质量和性能。
2.2过程变压器的短路试验需要在专门的试验场地进行，通常由专业技术人员进行操作。
试验前需要进行安全检查，以确保试验场地和设备符合要求，避免因操作不当而导致事故发生。
试验时，首先需要将变压器的二次侧短路，然后将电压表和电流表连接到变压器的一次侧和二次侧，分别测量变压器的一次侧电压和二次侧电压，以及一次侧电流和二次侧电流。
在这个过程中，需要注意测量的电压和电流值是否在额定值范围内，以确保测试的准确性。
电气发变组短路试验课材(2)
假同期试验录波图
同期并网相量图
六、发电机并网试验 1）检查发变组保护压板投退情况，合2201-5 隔离刀闸。 2）投同期装置自动方式，投自动励磁调节器 方式。
• 发电机与系统并网
发电机与系统并网，带 负荷，切换厂用电带负荷， 检查各保护装应无差流。
专业水平有限编制中不免有错误的地方 ，请各位领导和同事指正，有先进的方式、 方法也请及时给予提示。
电气专业课材
华润曹妃甸电力有限公司 支持部 电气
前 言
根据公司发展精神和部门要求，打造 团队学习氛围，提高巩固个人专业技能。 集思广益编写制作了以下课件，供大家讨 论、指导，也为日后检修及二期工程做好 准备。
讲课内容
• 新建及大修期间发电机变压器组相关试验
一、发电机变压器组短路试验目的 发电机短路试验是摸拟发电机和变压器 带负荷运行，目的是检查发电机、主变、高 厂变主接线连接的完整正确性，检查发电机、 主变、高厂变三相电流的对称性，录取发电 机变压器组短路特性，检查发电机变压器CT 电流回路和保护向量的正确性以及核定保护 定值。
主变C 相
IB
主变高压侧A相 电流 主变高压侧B 相
高厂变A、B分支K2、K3点短路试验
• K2（K3）点：发电机额定电流时CT幅值及相量测试（电压以发电机 出口PT，A屏AB相电压为基准）
CT编 号 4311 4311 4311 4321 4322 4331 4341 4351 4431 4441 4421 4411 A° 117 118 116 299 300 299 300 299 147 146 147 149 B° 239 239 239 59 59 59 61 58 269 268 268 267 C° 358 357 358 179 179 177 180 180 27 28 28 29 A值 0.32 0.34 0.33 0.34 0.33 0.33 0.22 0.22 0.53 0.53 0.53 0.52 B值 0.33 0.34 0.33 0.33 0.34 0.34 0.23 0.23 0.52 0.53 0.52 0.52 C值 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.22 0.22 0.52 0.53 0.52 0.53 N 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 备注 机组变 送器 电度表 屏 机组 NCS 保护A 屏 机组故 录 保护B 屏 保护B 屏 保护A 屏 保护B 屏 保护A 屏 机组故 录 A进线 测量
4变压器的空载和短路实验
* m * I0 * PN cos N
* p0
r
* m
*2 I0
* * Zk UkN
* QN sin N
* rk* pkN
例题
【例题 2-1】
一台三相变压器，Y，d联结， U1 N / U 2 N 10kV / 6.3kV
S N 1000kVA, 当外施额定电压时，变压器的空载损耗
rk rk* Z1 N 1.96 100 196 xk x Z1 N 19.9 100 199
* k
第四节
一、定义
标么值
标么值,就是指某一物理量的实际值与选定的 同一单位的基准值的比值,即
实际值 标么值 基准值
二、基准值的确定
1、通常以额定值为基准值。 2、各侧的电压、电流以各自侧的额定值为基准； 线值以额定线值为基准值，相值以额定相值为基准值； 单相值以额定单相值为基准值，三相值以额定三相值为基准值；
变压器的空载与短路试验
一、空载试验
试验接线图：如图所示。 试验方法：二次绕组开路，一次绕组加以额定
电压 ，测量此时的输入功率 P0 、电压 U 1 和电
流I 。
0
为仪表选择方便和试验安全起见，通常在低压侧 加电压，高压侧开路。
数据处理：
Zm
U1 k I0
2 2
P0 rm k 2 I0 xm Zm r
* p10 4.9 * 1.96 2 I 10 1000 ( 0.05)
x
* m
Z
* 2 m
r
*2 m
20 2 1.96 2 19.9
* Zk
* Uk * * Uk 0.055 Ik * pkN
变压器空载试验与负载实验在变压器短路阻抗测量中的应用
变压器空载试验与负载实验在变压器短路阻抗测量中的应用变压器是电力系统中常见的电力设备之一，其性能稳定性和运行可靠性对电力输配系统至关重要。
变压器短路阻抗是衡量变压器性能的重要指标之一，对于变压器的选型和工作状态监测具有重要意义。
空载试验和负载实验是测量变压器短路阻抗的两种常用方法，在变压器短路阻抗测量中具有重要的应用价值。
一、变压器空载试验的原理及应用变压器空载试验是在变压器的一侧加以标准电压，使变压器空载运行，测得空载电流和空载功率，从而计算出变压器的空载电流、空载损耗和空载电压降。
变压器的空载损耗主要包括铁损耗和额定线损耗。
变压器空载试验能够反映变压器的无负载性能，主要用于检验变压器的参数、验证设计和制造的准确性以及检测变压器的运行状态。
在变压器短路阻抗测量中，变压器空载试验的数据可以作为计算短路阻抗的基础。
根据短路阻抗计算公式，变压器的名义阻抗可以通过测量空载电流和额定电压来计算得到。
通过测量不同的空载功率，可以得到变压器的短路阻抗和短路电压降。
因此，变压器空载试验是变压器短路阻抗测量中必不可少的一步。
二、变压器负载实验的原理及应用变压器负载实验是在变压器的两侧接入额定电压，使变压器带负载运行，测得负载电流和负载功率，从而计算出变压器的负载损耗。
变压器负载实验体现了变压器的负载性能，在实际运行中具有重要的意义。
变压器负载实验可以得到变压器的负载损耗和额定线损耗，因此在变压器短路阻抗测量中也扮演着重要的角色。
通过测量不同负载功率下的负载电流，可以计算出变压器的短路阻抗和短路电压降。
负载实验可以验证变压器的负载特性，并且可以检测变压器的运行状态以及判断其是否超负荷运行。
因此，在进行变压器短路阻抗测量时，负载实验是必不可少的一项。
三、变压器空载试验与负载实验在短路阻抗测量中的综合应用变压器的空载试验和负载实验是相互关联的，二者结合使用能够更准确地测量变压器的短路阻抗。
通过空载试验可以得到变压器的空载损耗和空载电流，通过负载实验可以得到变压器的负载损耗和负载电流。
项目03_单相变压器的空载、短路及负载运行
I0P=I0 sin I0Q=I0 cos 空载损耗则为：
(3-3)
P0＝U1I0 cos1≈U1I0Q cos1
（3）空载相量图 如图3-6所示。
（3-4）
2020/9/30
单相变压器的空载、短路及负载运行
2．负载运行 （1）原理图及电压方程式 单相变压器负载运行原理图如图3-7所示，它的二 次侧可简化成图3-8所示的等效电路图，因一次侧等 效电路和空载时一样，这里只分析二次侧等效电路。 对照前面空载运行的分析，r2、XS2是二次侧绕组的电 阻和漏电抗，可以得到一次侧、二次侧电压方程式为 ：
cos K＝ P K 。 U KIK
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单相变压器的空载、短路及负载运行
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单相变压器的空载、短路及负载运行
4．cos ＝0.8（感性）时的负载测定 （1）根据电路图（见图3-4）负载阻抗为可调的 ，为了保持功率因数不变，须接入功率因数表监视。 (2)先将负载阻抗调至最大，调节外加电压，使U1 ＝U1N，闭合负载端开关，使变压器带上负载，保持 原边电压不变，逐渐增加负载电流，在0~1.1IN范围内 读取I2 、U2共6~7点
单相变压器的空载、短路及负载运行
一、能力目标 二、使用的设备及仪器 调压器、单相变压器、电流表、电压表、功率因数 表、负载阻抗、开关、熔断器。 三、项目要求 1．变压器变压比的测定 （1）根据电路图（见图3-1）高压绕组接电源，低 压绕组开路。 （2）在调压器处于零位时合上电源开关，调节调 压器使高压绕组的电压约为高压边额定电压的50％， 测量一二次侧电压。
2020/9/30
单相变压器的空载、短路及负载运行
图3-1变比测定接线图
变压器高压试验技术_7_变压器空载_短路试验及分析_揭慧萍
关，其中变压器的中间相由于磁路较短，所以磁路的磁阻
较小，空载电流会比另外 2 相小一些，另 2 相的磁路由于
对称，空载电流也应接近相等，约比中间相的空载电流大
20%~35%。 引起空载电流增大的常见原因有：铁芯松动、
甚至磁路中出现接缝， 变压器绕组出现匝间短路或并联
支路短路等；③空载损耗会因测量方法不同而不同。 采用
梁 产生的铁损因此相等。 而选择在低压侧施压主要是为了
学
造 降低试验电源的电压，使试验电源更容易获取，降低试验
人员操作电压及试验仪表的额定电压等级。 试验数据的 测量分为直接测量和间接测量， 在变压器额定电压和电 流较大时， 须采用电压互感器和电流互感器进行间接测 量。 本文以降压变压器为例，高压侧为一次侧，用大写字 母 U、V、W 表示三相，低压侧为二次侧，分别用小写字 母 u、v、w 表示三相， 下标为大写时表示该物理量是 在一次 侧获得，下标为小写时表示该物理量是在二次侧得到。
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变压器高压试验技术（7）
变 压 器 空 载 、短 路 试 验 及 分 析
● 长沙电力职业技术学院 揭慧萍
1 试验的意义
通过变压器空载试验可以测量出变压器空载损耗的 大小、变压器的一、二次绕组电压的数值、空载电流的数 值，并由以上数据计算出变压器等值电路中的励磁阻抗、 励磁电阻、励磁电抗，从而反映出变压器铁芯上是否存在 硅钢片间绝缘不良造成硅钢片间局部短路烧损， 穿芯螺 栓或绑扎钢带、压板、轭铁对铁芯绝缘破坏引起磁路局部 短接，硅钢片松动后出现铁芯接缝，铁芯多点接地等铁芯 局部绝缘缺陷或整体异常状况， 检查铁芯的制造或检修 工艺和硅钢片的质量。 还可通过前后空载试验数据的对 比，发现绕组匝间短路、层间短路或并联支路匝数不等、 安匝不平衡等绕组故障。
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变压器的空载试验和
短路试验
变压器的空载试验和短路试验
转自：时间：2008年11月14日08:50
1、变压器空载试验和负载试验的目的和意义
变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。
变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。
变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。
空载电流用它与额定电流的百分数表示，即：进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。
变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的：
此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示：
变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。
进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。
2、变压器空载和负载试验的接线和试验方法
对于单相变压器，可采用图1所示的接线进行空载试验。
对于三相变压器，可采用图2和图3所示的两瓦特表法进行空载试验。
图2为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。
当变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图3接线方式。
图1 单相变压器空载试验接
线图2 三相变压器空
载试验的直接测量
空载试验时，在变压器的一侧（可根据试验条件而定）施加额定电压，其余各绕组开路。
短路试验的接线方式和空载试验的接线基本相似，所不同的是要将非加压的线圈三相短接而不是开路。
对于三线圈的变压器，每次试一对线圈（共试三次），非被试线圈应为开路。
短路试验时，在变压器的一侧施加工频交流电压，调整施加电压，使线圈中的电流等于额定值；有时由于现场条件的限制，也可以在较低电流下进行试验，但不应低于。
图3 三相变压
器空载试验的间接测量
3、试验要求和注意事项
试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级的仪表和互感器。
如果施加电压的线圈有分接，则应在额定分接位置。
试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，设备外壳和二次回路应可靠接地，与试验有关的保护应投入，保护的动作电流与时间要进行校核。
三相变压器，当试验用电源有足够容量，在试验过程中保持电压稳定。
并为实际上的三相对称正弦波形时，其电流和电压的数值，应以三相仪表的平均值为准。
联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处接触良好。
4、试验结果的计算
1、空载试验结果的计算
三相变压器用上述三瓦特表法测量时，其空载电流和空载损耗可按下式进行计算：
式中：、、分别是CT的变比；、、分别是PT的变比；
、、是三相空载电流的实测值；、、是三相施加试验电压；
空载电流实测平均值；试验施加线电压平均值；
、被试线圈额定线电压和额定电流；
、、是电流、电压、瓦特表本身的倍数；
、两个瓦特表测得的损耗功率；算得的空载电流百分数；
算得的空载损耗；
、幂次，决定于磁路硅钢片的种类，可从专门的表格中查出。
2、短路试验结果的计算
三相变压器用上述三瓦特表法测量时，其负载损耗和短路电压可按下式进行计算：
式中：、、是三相短路电流实测值；
、、三相CT的变流比；
、是反映A和C相电流测得的损耗功率；
、、是AB、BC和CA的PT变比；
、是瓦特表本身的倍数；。