变压器的等效电路

8）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相 值；
《电机学》 第三章 变压器
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三、短路电压 短路时，当短路电流为额定值时一次侧所加的电压，
称为短路电压，记作
U1k Z k 750 C I1N
短路电压也称为阻抗电压。
通常用它与一次侧额定电压的比值来表示
《电机学》 第三章 变压器
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阻抗电压用额定电压百分比表示时有:
6）若要得到高压侧参数，须折算；
注:测得的值为归算到低压侧的值,如需归算到高压侧时参数应 乘K2
7）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为 相值；
《电机学》 第三章 变压器
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二、短路实验
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。
《电机学》 第三章 变压器
2
《电机学》 第三章 变压器
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三、简化等效电路
由于I0<<I1，当忽略I0时，励磁支路可忽略，则等值 电路变成了“一”字形，称为简化等值电路
《电机学》 第三章 变压器
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其中
Rk R1 R2 X k X1 X 2 Z k Rk jX k
短路电阻 短路电抗 短路阻抗
100%
短路电压电 抗(无功)分量百分值 :
u kX
%

I1N X k U1N
100 %
《电机学》 第三章 变压器
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要求及分析
1）高压侧加电压，低压侧短路；
由于变压器短路阻抗很小，如果在额定电压下短 路，则短路电流可达（9.5～20）I1N，将损坏变压器， 所以做短路试验时，外施电压必须很低，通常为 （0.05～0.15）U1N，以限制短路电流。
《电机学》 第三章 变压器
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2)通过调节电压,让电流Ik在0 ~ 1.3IN范围内变化,测出 对应的Uk , Ik和Pk ,画出Ik f (Uk )和Pk f (Uk )曲线;
E2 E1 I1 I2 I0
E1 Zm I0
《电机学》 第三章 变压器
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二、 型等效电路
1. 额定负载时一次绕组的漏阻抗压降I1NZ1很小 2. Im<<I1N 将励磁支路左移到电源端，使其成为Γ型等值电路，近
似后所引起的误差，工程上允许。
《电机学》 第三章 变压器
pFe>>I02R1，故可忽略空载铜耗，认为P0≈pFe=I02Rm。
K U1 U 20
Zm
U1 I0
U1N I0
I0%

I0 I1N
100%
Rm

P0
I
2 0
X Z R 《电机学》 第三章 变压器 m
2
2
m
m
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要求及分析：
1）低压侧加电压，高压侧开路；
为了便于测量和安全，空载实验一般在低压绕组上加电 压UN，高压绕组开路。
2)电压U1在0 ~ 1.2UN范围围单方向调,测出U20, I0和P0,画出 I0 f(U1)和P0 f(U1)曲线
《电机学》 第三章 变压器
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5）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； Zm与饱和程度有关, 电压越高, 磁路越饱和，Zm越小, 所以应 以额定电压下测读的数据计算励磁参数.
由简化等效电路可知，短路阻抗起限制短路电流的作用， 由于短路阻抗值很小，所以变压器的短路电流值较大，一 般可达额定电流的10～20倍。
U1 I（1 Rk jX k）U'2
《电机学》 第三章 变压器
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3-5 变压器参数测量
一、空载实验 目的：通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率
3）由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很 少，忽略铁损，认为 Pk PCu 。
《电机学》 第三章 变压器
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4）参数计算
Zk
Uk Ik
Uk Ik
Rk

Pk
I
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 k
Xk
Z
2 k

Rk2
对T型等效电路：
R1

R2'

1 2
Rk
X1

X
' 2

1 2
Xk
5）记录实验室的室温；
《电机学》 第三章 变压器
来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。
《电机学》 第三章 变压器
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说明
二次侧开路，一次侧加额定电压。测量电压U1、空载 电流I0、输入功率P0和开路电压U20。
因变压器空载时无功率输出，所以输入的功率全部消 耗在变压器的内部，为铁芯损耗和空载铜耗之和。
Rm R1 X m X1 空载电流I0很小
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6）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。
R K (750 c)
RK
T0 75
T0
Z R X K (750 c)
2
2
K (750 c)
K
T0=234.5℃
试验时的室温
7）若要得到低压侧参数，须折算；
短路试验时电压加在高压侧，测出的参数是折算到高压 侧的数值，如需要求低压侧的参数应除以k2。
Uk
u1k U1N
100% I1N Z K U 1N
100% Z K U1N I1N

Z
* K
上式表明，阻抗电压就是变压器短路并且短路电流达额定 值时所一次侧所加电压与一次侧额定电压的比值，所以称 为短路电压。
短路电压电阻 (有功)分量百分值 :
u kR
%

I R 1N k 750 C U1N