技能培訓(xùn)專題 電氣工程師 專業(yè)基礎(chǔ) 變壓器（五）

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1、 26.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定方法 26.4.1 空載實(shí)驗(yàn) （1）目的：通過(guò)測(cè)量空載電流和一、二次電壓及空載功率來(lái)計(jì)算變比、空載電流百分?jǐn)?shù)、鐵損和勵(lì)磁阻抗。 ~ W A V （2）接線圖 （3）要求及分析 1）低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開路； 2）電壓在0~1.2范圍內(nèi)單方向調(diào)節(jié)，測(cè)出和，畫出和 3）忽略和，即 4）勵(lì)磁參數(shù)計(jì)算 5）對(duì)實(shí)驗(yàn)的討論 ①空載試驗(yàn)在任何一方做均可，在低壓側(cè)加電源，所測(cè)參數(shù)為低壓側(cè)的值，高壓側(cè)參數(shù)是低壓側(cè)的k2倍。 ②空載損耗即鐵耗，也叫作不變損耗。 ③三相變壓器所求參數(shù)為每相的

2、值。 ④Rm和Xm是隨電壓的大小而變化的，故取對(duì)應(yīng)額定電壓時(shí)的值。 ⑤，很低，為減小誤差，應(yīng)采用低功率因數(shù)表。 26.4.2 穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn) 1.目的求短路參數(shù)：測(cè)短路電流IK、短路電壓UK及短路功率PK，計(jì)算短路電壓百分值UK(%)，銅損耗，和短路阻抗Zk=Rk+jXk。 2.接線：通常高壓側(cè)加壓，低壓側(cè)短路。 3.試驗(yàn)方法：①高壓側(cè)接電源，低壓側(cè)短接， ②電壓由0～↑，使Ik=0～1.2IN，分別測(cè)出Ik對(duì)應(yīng)的Uk及Pk； ③可得IK=f(UK)，線性；PK=f(UK)，拋物線。 變壓器的短路特性曲線 *注意測(cè)取Ik=I

3、N時(shí)的I0和P0。 *短路的實(shí)質(zhì)：就是間接的測(cè)定變壓器的內(nèi)電壓損失和內(nèi)電路損失。 4.對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理： ①，∵電源電壓很低) ②由簡(jiǎn)化等效電路，得；； *對(duì)T型等效電路一般認(rèn)為：； ③ 溫度折算：線圈電阻與溫度有關(guān)，國(guó)標(biāo)規(guī)定向75℃換算； 對(duì)銅線： ∴ 4.對(duì)實(shí)驗(yàn)的討論 ①在高壓側(cè)加電壓，在高壓側(cè)看參數(shù)，不需要折算。 ②短路損耗：（線是銅的）短路損耗為變壓器的銅耗，又稱變壓器的可變損耗（變壓器工作時(shí)電流是變化的）。 ③三相變壓器必須使用一相的值，對(duì)三相變壓器求參數(shù)為每相值。 小結(jié)：變壓器空載短路實(shí)驗(yàn)求參數(shù)。 空載時(shí)：P0≈pFe稱為不變損耗。 不變→

4、不變→不變 接在恒壓電網(wǎng)上。 短路時(shí)：可變耗，負(fù)載的電流時(shí)變化的。 * 時(shí)的損耗。 * 所對(duì)應(yīng)的短路電壓。 26.5 變壓器的運(yùn)行性能 ①電壓變化率（電壓調(diào)整率） 有兩項(xiàng)指標(biāo) ②變壓器的運(yùn)行效率 一、電壓變化率 (voltage regulation factor) 1. 原因：內(nèi)部漏阻抗壓降的影響； 2. 定義式：是指一次側(cè)加50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值。 3. 參數(shù)表達(dá)式： 由簡(jiǎn)化

5、相量圖，可得： 于是 式中： 稱為負(fù)載系數(shù)，直接反應(yīng)負(fù)載的大小。 ，I2=0表示空載運(yùn)行；，I2=I2N表示滿載運(yùn)行； I2>I2N表示過(guò)載運(yùn)行。 4．對(duì)的討論（影響Δu的因素）： ①正比于負(fù)載大??； ②正比于短路阻抗標(biāo)么值，；當(dāng)負(fù)載一定短路阻抗的標(biāo)么值越大，電壓變化率也越大。 ③正比于負(fù)載性質(zhì)。 帶阻感性負(fù)載，表示二次端電壓較空載時(shí)低，表示電壓降低率。 帶阻容性負(fù)載，，表示二次端電壓較空載時(shí)高，表示電壓升高率。 二、變壓器的電壓調(diào)節(jié)（voltage regulation of transfor

6、mer） 1. 通過(guò)改變高壓側(cè)分接頭（即改變高壓側(cè)線圈的匝數(shù)）來(lái)調(diào)壓。 2. 分接頭： ，，， 3. 調(diào)壓方法： 分接開關(guān)有兩種形式：一種只能在斷電情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為無(wú)載分接開關(guān)-----這種調(diào)壓方式稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓；另一種可以在帶負(fù)荷的情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為有載分接開關(guān)-----這種調(diào)壓方式稱為有載調(diào)壓。 三、運(yùn)行效率 （一）損耗及輸出功率 損耗 **鐵損---------不變損耗；銅損---------可變損耗。 輸出功率： 在考慮效率的時(shí)候忽視U2的變化，認(rèn)為。 （二）運(yùn)行效率： 令： ∴ **結(jié)論：效率大小與負(fù)載大小β、性質(zhì)φ2及鐵損（空

7、載損耗）P0和銅損β2PkN(短路損耗)有關(guān)。對(duì)已制成的變壓器P0和PkN是常數(shù)，變壓器的效率僅于負(fù)載大小和性質(zhì)有關(guān)。 （三）效率特性： 當(dāng)U1=U1N，cosφ2=C時(shí)，變壓器效率和負(fù)載系數(shù)之間的關(guān)系，稱之為變壓器的效率特性。 變壓器的效率曲線 最大效率： 令： 得 即或 （或銅損==鐵損）時(shí)，有 **說(shuō)明：變壓器的鐵損總是存在，而負(fù)載是變化的，為了提高變壓器的經(jīng)濟(jì)效益，提高全年效益，設(shè)計(jì)時(shí)，鐵損應(yīng)設(shè)計(jì)得小些，一般取，對(duì)應(yīng)的與之比為3～4。 例1 一臺(tái)系列三相電力變壓器，高低壓側(cè)均為Y接，， ，。在低壓側(cè)加額定電壓做空載試驗(yàn)，測(cè)得，，求激磁參數(shù)。 解 計(jì)算高低壓側(cè)額定相電壓 變比 空載相電流 每相損耗 低壓側(cè)激磁阻抗 低壓側(cè)激磁電阻 低壓側(cè)激磁電抗 以上參數(shù)是從低壓側(cè)看進(jìn)去的值，現(xiàn)將它們折算至高壓側(cè) 在高壓側(cè)施加額定電壓時(shí)，，空載損耗為 可見，在高、低壓側(cè)施加額定電壓做空載試驗(yàn)時(shí)，空載損耗相等。 7頁(yè)