电机学--变压器基础知识详解

电机学--变压器基础知识详解

1

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

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 1

电机学--变压器基础知识详解

3-5

变压器参数测量

2

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

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 2

电机学--变压器基础知识详解

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。

3

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 3

电机学--变压器基础知识详解

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。

4

Q Rm >> R1K= U1 U 20

X m >> X1σ 空载电流I0很小U1 = U1 Zm = I0 I0 P0 Rm = 2 I0

pFe>>I02R1,故可忽略空载铜耗，认为P0≈pFe=I02Rm

I 0 100 % I 0% = I12010年5月11日星期二 2013-7-13

X m = Zm2 Rm2《电机学》 第三章 变压器 4

电机学--变压器基础知识详解

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。

5

2)电电U1在0 ~ 1.2U N范围单方向调 I0 = f(U1 )和P0 = f(U1 )曲线

, 测 U20 , I0和P0 ,画出

为何是一条曲线？

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 5

电机学--变压器基础知识详解

6

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； 关, 高, 小, 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. 数.

4)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 乘kk:高压侧对低压侧的变比2010年5月11日星期二 2013-7-13 《电机学》 第三章 变压器 6

电机学--变压器基础知识详解

7

5)对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为 相值；

P三 = P1 ± P22010年5月11日星期二 2013-7-13 《电机学》 第三章 变压器 7

电机学--变压器基础知识详解

8

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 8

电机学--变压器基础知识详解

9

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 9

电机学--变压器基础知识详解

10

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 10

电机学--变压器基础知识详解

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。

11

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 11

电机学--变压器基础知识详解

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。 得到的参数为高压侧参数

12

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 12

电机学--变压器基础知识详解

13

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 。2010年5月11日星期二 2013-7-13 《电机学》 第三章 变压器 13

电机学--变压器基础知识详解

14

4)参数计算

Uk Z k= Ik R k = Pk I k2 X k= Z k2 Rk2

对T型等效电路：1 R1 ≈ R = Rk 2 ' 1 X 1≈ X 2= X k 2' 2

5)记录实验室的室温；

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 14

电机学--变压器基础知识详解

15

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 + θT0=234.5℃

Z K (750 c)= R 2 K (750 c) + X K2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。 以kk:高压侧对低压侧的变比2010年5月11日星期二 2013-7-13 《电机学》 第三章 变压器 15

电机学--变压器基础知识详解

16

8)对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相 值；

2010年5月11日星期二 2013-7-13

《电机学》 第三章 变压器 16