4.45变压器的参定及运行特性

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1、变压器的参数测定与运行特性变压器的参数测定与运行特性主讲：武桐4.4 变压器的参数测定 通过等效电路对变压器运行性能进行分析和计算时，通过等效电路对变压器运行性能进行分析和计算时，必须知道等效电路中的各个参数，即必须知道等效电路中的各个参数，即 、 、 、 、 。通过实验的方法得到这些参数具有重要的实际。通过实验的方法得到这些参数具有重要的实际意义。意义。一、空载实验一、空载实验1 1、目的目的：通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率：通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率 来计算变比、铁损和励磁阻抗来计算变比、铁损和励磁阻抗 和和 。2 2、接线图接线图VWWAAA4.4 变压器的参数测

2、定在低压边进行在低压边进行3 3、要求及分析要求及分析 低压侧加电压，高压侧开路；低压侧加电压，高压侧开路； 电压电压U1在在01.2UN范围内单方向调节，测出范围内单方向调节，测出U20，I0和和 p0，画出，画出U1= f（I0），U1= f（P0）曲线；曲线； 忽略忽略r1和和X1，即，即 p0= pFe ；4.4 变压器的参数测定4.4 变压器的参数测定 求出参数求出参数 3 3、要求及分析要求及分析（1）根据测得的变比数据，分别）根据测得的变比数据，分别 计算变比，取平均值作为被计算变比，取平均值作为被 测变压器的变比。测变压器的变比。4.4 变压器的参数测定（2）根据空载试验所得测

3、量数据画出变压器的空载特性曲线。）根据空载试验所得测量数据画出变压器的空载特性曲线。4.4 变压器的参数测定（3）从空载特性曲线上查出额定电压）从空载特性曲线上查出额定电压UN时的时的I0和和p0，计算，计算 励磁参数。励磁参数。 空载电流和空载功率必须是额定电压时的值，并以此求取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；励磁参数； 算出的低压侧参数，若画折算到高压侧的等效电路，须按算出的低压侧参数，若画折算到高压侧的等效电路，须按 折算规律折算到高压侧折算规律折算到高压侧( (乘以乘以k2）；）； 对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；对三相变压器，各公式中的

4、电压、电流和功率均为相值；4.4 变压器的参数测定3 3、要求及分析要求及分析二、短路实验二、短路实验1 1、目的目的：通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计：通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计 算变压器的铜耗和短路阻抗算变压器的铜耗和短路阻抗 、 、 、 。4.4 变压器的参数测定2 2、接线图接线图VWWAAA在高压边进行在高压边进行为什么敢短路？为什么敢短路？为什么敢短路？为什么敢短路？3 3、要求及分析要求及分析 电压高低受额定电流限制，监控电流，缓慢调节电压，电压高低受额定电流限制，监控电流，缓慢调节电压， 让让Ik在在01.3IN范围内变化，测出对应的范围内变化，测出对应的

5、Uk，Ik和和pk，画，画 出出Uk= f（Ik），Uk= f（pk）曲线；曲线；4.4 变压器的参数测定 高压侧加电压，低压侧短路；高压侧加电压，低压侧短路； 同时记录实验室的室温；同时记录实验室的室温； 由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略 铁损，认为铁损，认为 pk = = pCu。对对T T型等效电路：型等效电路：3 3、要求及分析要求及分析4.4 变压器的参数测定 参数计算参数计算ZmZ2 温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。3 3、要求及分析要求及分析4.4 变压器的参数测定

6、 对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值； 若要得到低压侧参数，须折算；若要得到低压侧参数，须折算；P114 例例4-1一、外特性与电压调整率一、外特性与电压调整率4.5 变压器的运行特性 外特性外特性：反映输出电压随负载电流变化的外特性；：反映输出电压随负载电流变化的外特性； 效率特性效率特性：反映效率随负载电流变化的效率特性：反映效率随负载电流变化的效率特性 外特性定义外特性定义：一次电压和负载性质不变时，输出电压：一次电压和负载性质不变时，输出电压 随负载电流变化的关系曲线。随负载电流变化的关系曲线。( (定性分析定性分析) )

7、时，时，、一、外特性与电压调整率一、外特性与电压调整率4.5 变压器的运行特性变压器的原、副边绕组都具有漏阻抗，负载电流流过漏阻变压器的原、副边绕组都具有漏阻抗，负载电流流过漏阻抗，抗， 在变压器内部就引起电压降落。在变压器内部就引起电压降落。 变化曲线即为变压变化曲线即为变压器的外特性曲线。器的外特性曲线。 ( (超前、容性超前、容性) )( (滞后、感性滞后、感性) )0一、外特性与电压调整率一、外特性与电压调整率4.5 变压器的运行特性( (超前、容性超前、容性) )( (滞后、感性滞后、感性) )0可以看出：可以看出： 感性负载时，感性负载时， 20， U为正；容性负载，为正；容性负载

8、， 20， U为为 负。实际运行中一般是感性负载，负。实际运行中一般是感性负载， 端电压下降端电压下降58%。 如果不在额定负载时运行，如果不在额定负载时运行， 计算计算 U， 乘上乘上电流系数。电流系数。 一、外特性与电压调整率一、外特性与电压调整率4.5 变压器的运行特性 电压变化率电压变化率：当一次侧接在额定频率和额定电压的电网：当一次侧接在额定频率和额定电压的电网上，负载功率因数一定时，从空载到负载运行时，二次侧上，负载功率因数一定时，从空载到负载运行时，二次侧端电压的变化量端电压的变化量U与额定电压的百分比，用与额定电压的百分比，用U%来表示。来表示。 外特性和电压调整率反映了变压器

9、的输出电压的变化程外特性和电压调整率反映了变压器的输出电压的变化程度反映了变压的供电质量度反映了变压的供电质量 ，是变压器的重要指标之一。，是变压器的重要指标之一。二、变压器的效率与效率特性二、变压器的效率与效率特性4.5 变压器的运行特性 变压器效率变压器效率：输出有功功率与输入有功功率之比。：输出有功功率与输入有功功率之比。 变压器两大损耗变压器两大损耗：铁损耗：铁损耗 pFe和铜损耗和铜损耗 pCu。 铜耗：原、副边绕组都有电阻，当电流流过时要产生铜耗：原、副边绕组都有电阻，当电流流过时要产生 绕组损耗，称为铜耗。绕组损耗，称为铜耗。 铁耗：铁心中的磁滞和涡流损耗。铁耗：铁心中的磁滞和涡

10、流损耗。据空载、短路实验据空载、短路实验 二、变压器的效率与效率特性二、变压器的效率与效率特性4.5 变压器的运行特性当当 短路时：短路时： 负载系数：负载系数： 则：则： 变压器效率的大小与负载的大小、变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器本身参数有关。功率因数及变压器本身参数有关。 效率特性效率特性：在功率因数一定时，：在功率因数一定时，变压器的效率与负载电流之间的变压器的效率与负载电流之间的关系关系=f()，称为变压器的效率特称为变压器的效率特性性。二、变压器的效率与效率特性二、变压器的效率与效率特性4.5 变压器的运行特性 当铜损耗等于铁损耗当铜损耗等于铁损耗( (可变损耗等于不变损耗可变损耗等于不变损耗) )时时, ,变变压器效率最大：压器效率最大：二、变压器的效率与效率特性二、变压器的效率与效率特性4.5 变压器的运行特性一般设计，一般设计， m0.50.7范围内，平均效率大。范围内，平均效率大。