电机学--变压器基础知识详解

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1、1第三章变压器2010年5月11日星期二《电机学》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9/17/2021123-5变压器参数测量2010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器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9/17/202123

2、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。2010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器9/17/20213Rm=24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。Xm>>X1σQRm>>R1空载电流I0很小2010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器pFe>>I02R1，故可忽略空载铜耗，认为P0≈

3、pFe=I02Rm100%I0I1U1U20I0%=K=P0I0U1I0U1I0Xm=Zm2−Rm2=Zm=9/17/202145,测U20,I0和P0,画出要求及分析：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。2010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器2)电电U1在0~1.2UN范围单方向调I0=f(U1)和P0=f(U1)曲线为何是一条曲线？9/17/20215关,高,小,数.2010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器乘k63

4、）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,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.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k2k：高压侧对低压侧的变比9/17/202162010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器75）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±P29/17/2021782010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器9/17/20218

5、92010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器9/17/20219102010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器9/17/20211011二、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。2010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器9/17/202111122010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器要求及分析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

6、，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9/17/2021122010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器132)通过调节电压,让电流Ik在0~1.3I范围内变化,测出对应的Uk,Ik和Pk,画出Ik=f(Uk)和Pk=f(Uk)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。9/17/202113R1≈R=X1≈X2=144）参数计算对T型等效电路：'12Rk2'

7、1Xk22010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器UkIkPkIk2Zk2−Rk2Zk=Rk=Xk=5）记录实验室的室温；9/17/202114156）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。T0+75T0+θZK(750c)=R2K(750c)+XK2试验时的室温RK(750c)=RKT0=234.5℃2010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器以k7）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

8、压侧的变比9/17/202115168）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《电机学》第三章变压器9/17/202116172010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器9/17/202117182010年5月11日星期二《电机学》第三章变压器9/17/20211819流I2010年5月11日星期二三、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。U1k=Zk750CI1短路电压也称为阻