第四章 变压器.ppt

李小鹏 副教授 天津工程师范学院 变压器负载运行时电磁关系 变压器参数的实验测定 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； 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； 4）求出参数 变压器参数的实验测定 4.5.2 变压器短路实验 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。 变压器参数的实验测定 变压器短路实验一般在高压侧做，即原边加电 压，副边短路。应注意的是，由于变压器的短路阻抗 zk一般很小，当原边的电流达到额定值时，原边所加 的电压很低，所以在短路实验时，变压器的高压绕组 前接自耦变压器，将自耦变压器的输出电压由零开始 慢慢升高，直至短路电流为额定电流为止，记录原边 的短路电压Uk、电流I1和输入功率Pk数据。 短路实验说明1 变压器参数的实验测定 短路实验时，变压器副边无功率输出，输入功 率全部消耗在内部，由于当绕组中短路电流为额定 值时，原边所加的电压很低，主磁通比正常运行时 小很多，铁芯损耗pFe与铜损pCu相比可忽略，短路 损耗中主要是原、副边的铜损，即有：Pk≈pCu= pCu1+ pCu2。 短路实验说明2 变压器参数的实验测定 短路参数计算 根据测得的短路实验数据可计算单相变压器的参数 短路阻抗： 短路电阻： 短路电抗： 根据规定，测得的电阻应换算到国标规定的75℃时的数值，换算公式为： 对于铜线： 对于铝线： 式中θ为实验时的环境温度（℃）。 变压器参数的实验测定 说明 在75℃时的短路阻抗为： （4-26） 对于三相变压器应注意用相值计算，所 得的参数也是每相值。如果要将原、副边参 数分开，可近似认为：r1≈r2′；x1≈x2′； z1≈z2′。 标幺值 标幺值是指某个物理量的实际值与其所选定的同一单位的固定值的比值，即：  为了与实际值区分，标幺值都用在其右上角加“*”号表示。基值的选取是任意的，在变压器中，一般选额定值作为各物理量的基值，但存在有相互关系的几个物理量中，所选基值的个数并不是任意的，当某几个物理量的基值已被确定，其它物理量的基值也就跟着确定了。如单相变压器，当选定原边的额定电压和额定电流作为电压和电流的基值时，原边每相阻抗的基值也就确定了，应为额定电压除以额定电流，即：z1N=U1N/I1N。 4.6 标幺值 标幺值 在变压器和电机的工程计算中，为了分析和运算的方便，往往采用标幺值。变压器原、副边电压、电流、阻抗的标幺值为：   采用标幺值时，变压器的短路阻抗标幺值与额定电流下的短路电压标幺值相等，即有： 标幺值 用标幺值来表示各物理量的优点 1.采用标幺值时，不论变压器的容量大小，变压器的参数和性能指标总在一定的范围内，便于分析和比较。例如电力变压器的短路阻抗标幺值zk*=0.05~0.10，如果求出的短路阻抗标幺值不在此范围内，就应核查一下是否存在计算或设计错误。 2.采用标幺值能直观地表示变压器的运行情况。例如已知一台运行着的变压器端电压和电流为35kV、20A，从这些实际数据上判断不出什么问题，但如果已知它的标幺值为Uk*=1.0、Ik*=0.6，说明这台变压器欠载运行。 3.采用标幺值时，原、副边各物理量不需进行折算，便于计算。例如副边电压向原边折算为：，采用标幺值时为：  变压器的运行特性 变压器的运行特性有外特性U2=?(I2)和效率特性 η=?(I2) 而变压器的主要性能指标是电压变化率。 4.7.1、电压变化率和外特性 变压器外特性是指当U1=U1N，