技能培训专题 电气工程师 专业基础 变压器(五).doc
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技能培训专题 电气工程师 专业基础 变压器(五).doc
26.4 变压器的参数测定方法
26.4.1 空载实验
(1)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。
~
W
A
V
(2)接线图
(3)要求及分析
1)低压侧加电压,高压侧开路;
2)电压在0~1.2范围内单方向调节,测出和,画出和
3)忽略和,即
4)励磁参数计算
5)对实验的讨论
①空载试验在任何一方做均可,在低压侧加电源,所测参数为低压侧的值,高压侧参数是低压侧的k2倍。
②空载损耗即铁耗,也叫作不变损耗。
③三相变压器所求参数为每相的值。
④Rm和Xm是随电压的大小而变化的,故取对应额定电压时的值。
⑤,很低,为减小误差,应采用低功率因数表。
26.4.2 稳态短路实验
1.目的求短路参数:测短路电流IK、短路电压UK及短路功率PK,计算短路电压百分值UK(%),铜损耗,和短路阻抗Zk=Rk+jXk。
2.接线:通常高压侧加压,低压侧短路。
3.试验方法:①高压侧接电源,低压侧短接,
②电压由0~↑,使Ik=0~1.2IN,分别测出Ik对应的Uk及Pk;
③可得IK=f(UK),线性;PK=f(UK),抛物线。
变压器的短路特性曲线
*注意测取Ik=IN时的I0和P0。
*短路的实质:就是间接的测定变压器的内电压损失和内电路损失。
4.对试验数据的处理:
①,∵电源电压很低)
②由简化等效电路,得;;
*对T型等效电路一般认为:;
③ 温度折算:线圈电阻与温度有关,国标规定向75℃换算;
对铜线:
∴
4.对实验的讨论
①在高压侧加电压,在高压侧看参数,不需要折算。
②短路损耗:(线是铜的)短路损耗为变压器的铜耗,又称变压器的可变损耗(变压器工作时电流是变化的)。
③三相变压器必须使用一相的值,对三相变压器求参数为每相值。
小结:变压器空载短路实验求参数。
空载时:P0≈pFe称为不变损耗。
不变→不变→不变
接在恒压电网上。
短路时:可变耗,负载的电流时变化的。
* 时的损耗。
* 所对应的短路电压。
26.5 变压器的运行性能
①电压变化率(电压调整率)
有两项指标
②变压器的运行效率
一、电压变化率 (voltage regulation factor)
1. 原因:内部漏阻抗压降的影响;
2. 定义式:是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差,与二次额定电压的比值。
3. 参数表达式:
由简化相量图,可得:
于是
式中: 称为负载系数,直接反应负载的大小。
,I2=0表示空载运行;,I2=I2N表示满载运行; I2>I2N表示过载运行。
4.对的讨论(影响Δu的因素):
①正比于负载大小;
②正比于短路阻抗标么值,;当负载一定短路阻抗的标么值越大,电压变化率也越大。
③正比于负载性质。
带阻感性负载,表示二次端电压较空载时低,表示电压降低率。
带阻容性负载,,表示二次端电压较空载时高,表示电压升高率。
二、变压器的电压调节(voltage regulation of transformer)
1. 通过改变高压侧分接头(即改变高压侧线圈的匝数)来调压。
2. 分接头:
,,,
3. 调压方法:
分接开关有两种形式:一种只能在断电情况下进行调节,称为无载分接开关-----这种调压方式称为无励磁调压;另一种可以在带负荷的情况下进行调节,称为有载分接开关-----这种调压方式称为有载调压。
三、运行效率
(一)损耗及输出功率
损耗
**铁损---------不变损耗;铜损---------可变损耗。
输出功率:
在考虑效率的时候忽视U2的变化,认为。
(二)运行效率:
令:
∴
**结论:效率大小与负载大小β、性质φ2及铁损(空载损耗)P0和铜损β2PkN(短路损耗)有关。对已制成的变压器P0和PkN是常数,变压器的效率仅于负载大小和性质有关。
(三)效率特性:
当U1=U1N,cosφ2=C时,变压器效率和负载系数之间的关系,称之为变压器的效率特性。
变压器的效率曲线
最大效率:
令: 得
即或 (或铜损==铁损)时,有
**说明:变压器的铁损总是存在,而负载是变化的,为了提高变