变压器试验基本计算公式

变压器试验基本计算公式

一、电阻温度换算：

不同温度下的电阻可按下式进行换算：R=R t（T+θ）/（T+t）

θ：要换算到的温度；t：测量时的温度；R t：t温度时测量的电阻值；T ：系数，铜绕组时为234.5，铝绕组为224.5。

二、电阻率计算：

ρ=RtS/L R=（T+θ）/（T+t）电阻参考温度20℃

三、感应耐压时间计算：

试验通常施加两倍的额定电压，为减少励磁容量，试验电压的频率应大于100Hz，最好频率为150-400Hz，持续时间按下式计算：

t=120×f n/f，

公式中：t为试验时间，s；f n为额定频率，Hz；f为试验频率，Hz。

如果试验频率超过400 Hz，持续时间应不低于15 s。

四、负载试验计算公式：

通常用下面的公式计算：P k=（P kt+∑I n2R×（K t2-1））/K t

式中：P k为参考温度下的负载损耗；

P kt为绕组试验温度下的负载损耗；

K t为温度系数；

∑I n2R为被测一对绕组的电阻损耗。

三相变压器的一对绕组的电阻损耗应为两绕组电阻损耗之和，计算方法如下：“Y”或“Y n”联结的绕组：P r=1.5I n2R xn=3 I n2R xg；

“D”联结的绕组：P r=1.5I n2R xn=I n2R xg。

式中：P r 为电阻损耗；

I n 为绕组的额定电流；

R xn 为线电阻；

R xg 为相电阻。

五、阻抗计算公式：

阻抗电压是绕组通过额定电流时的电压降，标准规定以该压降占额定电压的百分数表示。阻抗电压测量时应以三相电流的算术平均值为准，如果试验电流无法达到额定电流时，阻抗电压应按下列公式折算并校准到表四所列的参考温度。e kt =（U kt ×I n ）/（U n ×I k ）×100%， e k =1)-(K )/10S (P e 22N kt 2kt %

式中：e kt 为绕组温度为t ℃时的阻抗电压，%；

U kt 为绕组温度为t ℃时流过试验电流I k 的电压降，V ；

U n 为施加电压侧的额定电压，V ；

I n 为施加电压侧的额定电流，A ；

e k 为参考温度时的阻抗电压，%；

P kt 为t ℃的负载损耗，W ；S n 为额定容量，kVA ；

K t 为温度系数。

案例1：

干式变压器温升试验之“模拟负载法”

1.试验方法：模拟负载法。

2.试验原理：通过短路试验和空载试验的组合来确定的。

3.试验目的：是验证变压器冷却能力，能否将由总损耗所产生的热量散发出

去，达到热平衡时使变压器绕组（平均）高于冷却介质的温升

不超过规定的限值，同时还要通过红热扫描观测电路联结点、

铁心及结构件、绕组等是否有局部过热。

4.试验接线图：用干变最常采用的联结组别Dyn11为例，

采用三瓦特表接法。W W

W V V

V

A

A

A G

三相变压器空载试验接线图温升试验电容（角接）补偿接线图

特点：可以用于较低电压等级、

较小短路阻抗的产品以获得较大

电流。

温升试验电容（星接）补偿接线图特点：适用于较高电压等级、

较大短路阻抗的产品。

5.试验过程：在额定电压下连续进行的空载试验应一直持续到绕组和铁心的

稳定状态，然后测量各个线圈的温升e θ∆；立即进行短路试验，

此时一个线圈由开路变成短路，另一个线圈输入额定电流，直

到绕组和铁心稳定为止，然后测量各个线圈的温升c θ∆。(试验

顺序可以互换)

绕组温升：c θ∆（e θ∆）=R 2/R 1(T+θ1)-( T+θ2)

各个线圈的总温升：'∆c θ =c θ∆ [1+（e θ∆ /c θ∆）1/k1]k1

式中：'∆c θ--绕组总温升；c θ∆—短路试验下的绕组温升；

e θ∆—空载试验下的绕组温升；T —温度系数，铜时为：235铝时为：

225

R 1、R 2、θ1、θ2—冷态电阻、热态电阻、冷电阻环温、热电阻环温；

k1—对于自冷式为0.8；对于风冷式为0.9。

备注：由于某种原因，施加电流没有达到额定电流时折算：r θ∆＝q t

r t I I )(⨯∆θ 式中：r θ∆、t θ∆－额定电流下、试验电流下的绕组温升；

I r 、I t －额定电流、试验电流；（I t ＞0.9I r ）

q －AN:1.6、AF:1.8。

首先要测冷电阻并准确的记录绕组温度，接线方式分别同空载试验和负载试验。负载状态下试验的电流应尽可能接近额定持续电流,并不小于此值的90%，电流应持续直到变压器任何部分每小时的温度上升少于2K。测量高、低压热电阻并准确的记录绕组温度，记录数据并计算结果。

检验绕组的温升是否符合设计要求。

6.温升试验分接位置的选择：

a.对分接围在±5%以，且额定容量不超过2500kVA的变压器，如无特殊

要求，温升试验选在主分接上进行。

b.对分接围超过±5%，或额定容量大于2500kVA的变压器，温升试验选

在最大电流分接上进行。

7.海拔与温升限值的关系：

变压器运行高度超过海拔1000米，但试验场地是正常海拔，温升限值应递减，变压器运行高度低于海拔1000米，但试验场地高于海拔1000米，温升限值应递增，海拔超过1000米每500米为一级，AN：2.5% AF：5% 8.温升稳定的判断方法：

铁芯、绕组温升持续三小时且每小时不超过1K时，变压器视为稳定。

9.国家标准对温升限值的要求：