电机学--变压器基础知识详解

K= U1 U 20
I 0 % = I 0 100 % I1
Zm = U1 = U1 I0 I0
Rm
=
P0
2
I0
X m = Zm2 − Rm2
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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)电电U1在0 ~ 1.2U N范围单方向调 , 测 U20 , I0和P0 ,画出 I0 = f(U1 )和P0 = f(U1 )曲线
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。
Q Rm >> R1 X m >> X1σ 空载电流I0很小
pFe>>I02R1，故可忽略空载铜耗，认为P0≈pFe=I02Rm
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第三章 变压器
3-5 变压器参数测量 3-6 标么值 3-7 变压器的运行特性 3-8 三相变压器的磁路、联结组、电动势波形 3-9 变压器的并联运行 3-10 三相变压器的不对称运行
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3-5 变压器参数测量
变压器的参数有励磁参数和短路参数，只有已知参数， 才能运用前面所介绍的基本方程式、等值电路或相量 图求解各量。对制造好的变压器，其参数可通过实验 测得。
一、空载试验 二、短路试验 三、短路电压
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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 来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。
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说明
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• 得到的参数为高压侧参数
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2)通过调节电压 ,让电流Ik 在0 ~ 1.3I 范围内变化 , 测出 对应的U k , Ik 和Pk ,画出Ik = f (U k )和Pk = f (U k )曲线;
抛物线
直线
短路阻抗Zk是常数
U1
U1
I1
= 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 : ukR % = I1 Rk 750 C ×100% U1
短路电压电抗(无功)分量百分值 : ukX % = I1 X k ×100% U1
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。
k：高压侧对低压侧的变比
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8）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相
值；
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三、短路电压——标在铭牌上的参数 短路电压，短路阻抗Zk75℃与一次侧额定电流I1N的乘积。
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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）IN，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）UN，以限制短路电流。
U1k = Z k 75 0 C I1
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 U1k = Z k 75 0 C I1 U1
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阻抗电压用额定电压百分比表示时有:
U k=
u1k U1
×100% =I1 × Z K ×100% = Z K
为何是一条曲线？
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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；
Zm与饱和程度有关关,, 电压高越, 高, 磁路小越,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.
4）若要得到高压侧参数，须折算；
5）记录实验室的室温；
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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。
T0 + 75
R K ( 75 0 c ) = R K T0 + θ
Z K = (750 c) R 2 K (750 c) + X K2
T0=234.5℃
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 。
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4）参数计算
Z k= U k Ik
Rk = Pk I k2
X k = Z k2 − Rk2
对T型等效电路：
R1
≈
R
2'=
1 R2k
'1 X 1≈ X 2= 2 X k
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
k：高压侧对低压侧的变比
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5）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为 相值；
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P三 = P源自文库 ± P2
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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。