变压器参数测定
变压器的参数测定和标幺值
变压器的参数测定和标幺值等效电路中的各种R1、R2、X1σ、X2σ、Rm、Xm、k 等，对变压器运行性能有重大影响。
这些参数通常通过空载试验和稳态短路试验来求得。
一.变压器空载试验（求取Rm,Xm,I0,pFe ,k）一次侧加额定电压UN，二次侧开路, 读出U1、U20、I0、p0I0/很小，由I0在绕组中引起的铜耗忽略不计，p0全部为铁耗p0=pFe=RmI02 Zm=U1/I0 Rm=p0/I02 Xm=sqrt(Zm2-Rm2) k=U1/U20 Zm与饱和程度有关，应取额定电压时的数据。
空载试验也可以在二次侧做，但应注意折算到一次侧，即结果要乘以k2。
二.稳态短路试验（求取RK,XK,UK,pCu ）二次侧直接短路时的运行方式为短路运行。
如果一次侧在额定电压时二次侧发生短路，则会产生很大的短路电流，这是一种故障短路。
稳态短路时，一次侧加很小的电压(额定电压的10%以下)，并在绕组电流为额定值时读取数据Ik、Uk、pk，并记录室温θ。
稳态短路时，电压很低，所以磁通很小，铁耗可以忽略。
pk全部为铜耗。
Uk=IkZk Zk=Uk/IkRk=pk/Ik2 Xk=sqrt(Zk2-Rk2)rk75=rk[(234.5+75)/(234.5+θ)] Zk75=sqrt(rk752+Xk2)阻抗电压：短路电压Uk的实际值和额定电压U1N的比值的百分数称为阻抗电压uk。
uk=(Uk/U1N)100%阻抗电压uk是变压器的重要参数，其大小主要取决于变压器的设计尺寸。
uk的选择涉及到变压器成本、效率、电压稳定性和短路电流大小等因素。
正常运行时，希望uk小些，使得端电压随负载波动较小。
但发生突然短路时，希望uk大些以降低短路电流。
三.标幺值(1)标幺值= 实际值/ 基值基值一般取额定值，标幺值就是实际值与基值的比值。
一次侧的标幺值：U1*=U1/U1N，U2*=U2/U2N I1*=I1/I1N，I2*=I2/I2NP1*=P1/SN R1*=R1/Z1Np=R1/(U1Np/I1Np)X1σ*=X1σ/Z1Np=X1σ/(U1Np/I1Np)(2)优点直观明了，直接反映变压器运行状态，例如I1*=1.5 说明过载了。
变压器的参数测定
已知空载试验测到的参数： U1、I 0、P0 、U 20 求取: Zm 、 K
I 0
R1
jX
1
I 0
I 0
忽略Z1
E 1
I 0
U 1
Rm jX m
U 1
Rm jX m
E 1
I0 0.002 ~ 0.01I1N Z1 Zm
Zm U1 N I 0
2 2 I0 R1 I 0 Rm P0 PFe
变压器效率特性
例 题 已知:
S N 125000 kVA , U1N / U 2 N 110 /11 kV,
；空载电流 I 0 0 .0 2 ，空载损
Y,d 联接，额定电流下短路损 pkN 600kW ，短路 电压 U k 0 .0 1 5 耗 p0 133kW 。 求：
Zm X
1 xk x1 x2 2
说明：对于短路试验，即可以在高压边也可以 在低压边做，不影响实际值。
Zk Zk I N Zk U k Zk Uk ZN UN / IN UN UN
第五节 变压器的运行性能
( Performance of transformer) 1、变压器的电压调整率 (Voltage regulation factor )
以上两式的结果是一样的, P 2 SN cos2
P 1 P P
2
，计算：
P P
2
Fe
PCu
不变损耗 可变损耗
P0 PPe
PCu
代入
PCu PkN
P 1 P P
2
P 2 SN cos2
PCu PkN ，P0
4.变压器的参数测定与标幺值
1、空载实验1）实验目的：求出变比k 、空载损耗p 0和激磁阻抗Z m 。
变压器的参数测定1U三相调压器2）实验原理图：3）实验步骤：高压边开路，低压边加额定电压U 1N ，测量副边开路电压U 20、空载电流I 10及空载输入功率p 0（铜耗很小，大部分为铁损）。
单相变压器2022111NU N E k N E U ==≈4）参数计算：1010N m U Z Z I ≈=低低00210m p r r I ≈=低低m x =①单相变压器（认为降压变压器）U 2m =m Z k Z 低2m =m r k r 低（归算到高压侧）②副边Y 连接三相变压器（归算到高压侧）③副边△连接三相变压器（归算到高压侧）21010/N m U Z Z kI ≈=202103m p r r k I ≈=m x =20m U Z Z k≈=()202103/m p r r k I ≈=m x =对于三相变压器，计算变比时要把测量出的线电压换算成相电压来进行计算，计算时一定要注意变压器原副边的接线方法。
5）绘制空载特性曲线0(U V U 问：比较空载特性曲线和磁化特性曲线的区别与联系？6）实验注意事项(1) 变压器空载运行的功率因数甚低，一般在0.2以下，应选用低功率因数瓦特表测量功率，以减小测量误差。
(2) 变压器接通电源前必须将调压器输出电压调至最小位置，以避免合闸时电流表及功率表电流线圈被冲击电流损坏。
空载特性曲线注意：（1）计算三相变压器激磁阻抗时，要用一相的功率、电压和电流值计算。
（2）激磁阻抗Z m 随外加电压大小而变化，为使测出的参数符合变压器的实际运行情况，空载试验应在额定电压下进行。
问题：1)实验目的：求出负载损耗p、短路阻抗Z k2、稳态短路实验axab c三相调压器2)实验原理图：3)实验步骤：副边短路，原边加电压使原边电流达到或接近额定值，测量电压U k ，原边电流I k 和输入功率p k （短路电压较小，铁损很小，大部分为铜损）单相变压器kk kU z I =4)参数计算：2kk kp r I =k x =①单相变压器'U U LZ '②原边Y 连接三相变压器③原边△连接三相变压器k U z =23kk kp r I=k x =k U z=k p r=k x =4)参数计算：5) 短路特性曲线1I kkI 问题：为何短路特性曲线是直线？=0m m Z I 认为支路开路：'2<<mZ Z ''1212()()k Z r r j x x =+++为常数k kI U ∝'U阻抗电压(短路电压)：短路阻抗与原边额定电流的乘积用原边额定电压的百分数表示。
变压器参数测量范文
变压器参数测量范文常见的变压器参数包括额定电压、额定容量、短路阻抗、负载损耗和空载损耗等。
这些参数是衡量变压器性能和效率的重要指标。
首先，测量额定电压。
通常使用数字电压表，将它连接到变压器的两个端子上，并读取显示的电压值。
确保仔细核对变压器的额定电压并采取适当的安全措施。
其次，测量额定容量。
变压器的额定容量表示它所能承载的最大负载。
通常使用功率计来测量单位时间内的功率消耗，进一步计算得到容量。
然后，测量短路阻抗。
短路阻抗是变压器在额定电压下短路时的阻抗值，是评估变压器抗短路能力的重要参数。
通过将负载断开，然后在另一个端子短接电流表来测量短路电流。
再将该值除以额定电压即可得到短路阻抗值。
接下来，测量负载损耗和空载损耗。
负载损耗是变压器在负载运行时的耗电量，空载损耗是变压器在无负载运行时的耗电量。
我们可以通过测量变压器的功率消耗来计算。
测量负载损耗时，将负载连接到变压器的输出端，使用功率计测量功率消耗。
测量空载损耗时，将变压器的输入端开路，同样使用功率计测量功率消耗。
最后，对测量结果进行评估和分析。
比较测量结果与变压器的额定参数，并计算误差。
根据误差的大小，判断变压器的性能和健康状态。
如果测量结果与额定参数相符，则变压器正常。
如果有较大误差或其他异常情况，则需要进行进一步检查和修复。
在进行变压器参数测量时，需要注意安全事项。
首先，确保正确接地并遵循安全操作规程。
其次，使用正确的测量仪器，并校准和保养仪器以确保测量的准确性。
最后，进行测量前，务必检查变压器的机械和电气连接是否正常，并采取必要的防护措施。
总结来说，变压器参数测量是确保变压器正常运行的重要步骤。
通过测量额定电压、容量、短路阻抗、负载损耗和空载损耗等参数，我们可以评估变压器的性能和健康状态。
测量结果与额定参数相符则表示变压器正常，否则需要进一步检查和修复。
在进行测量时，务必注意安全事项和使用正确的测量仪器。
3.4单相变压器的参数测定
如何减小测量误差？☆
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§3-4 单相变压器的参数测定
2、短路参数计算 ☆
短路试验时，由于外加电压很低，铁耗和励磁电流均可以 忽略，因此采用变压器简化等效电路。其短路参数为：
Zk
Uk Ik
Rk
Pk
I
2 k
X k Zk2 Rk2
由于电阻值与温度有关，需要折算到基准工作温度
§3-4 单相变压器的参数测定
变压器的参数是有制造变压器的材料、结构和形状决定的， 在设计变压器时可以根据材料、结构和尺寸来进行初步计算， 也可以通过实验来测量。
一、变压器空载试验
通过空载试验可以测出变压器的变比k、铁耗和 励磁阻抗Zm。
1、空载试验电路 为了安全起见，空载试验通常在低压边做，如图。
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§3-4 单相变压器的参数测定
短路参数：
Zk
Uk / Ik
3 440 / 3 3.52 72.17
Rk
pk / 3
I
2 k
13590 / 3 72.172 0.87
X k Zk2 Rk2 3.39
短路参数（换算到基准温度）：
Rk 75C
Rk ( 75)
0.87(228 75) 228 20
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§3-4 单相变压器的参数测定
当短路电流达到额定值I1N时，外加电压 Uk I1N Zk75C
称变压器短路电压或阻抗电压，通常为4～10.5％。变压器
的短路损耗则为（0.4~4%)SN 。
『补例3-5』一台三相铝线变压器，SN=1250kVA，U1N/U2N= 10kV/0.4kV；原、副边绕组为Y，y接。在室温20℃时测出以下 数据（为三相功率）：
单相变压器的参数测定实验
实验一单相变压器的参数测定实验一、实验目的1、通过空载试验确定单相变压器的励磁阻抗、励磁电阻和励磁电抗参数。
2、通过短路试验确定单相变压器的短路阻抗、短路电阻和短路电抗参数。
二、实验线路单相变压器的空载试验和短路试验的接线图分别为图一、图二，功率表的内部等效结构如图三。
图一单相变压器空载试验图二单相变压器短路试验图三 功率表内部等效结构图三、实验内容1、测定变比接线如图一所示，电源经调压器Ty 接至低压绕组，高压绕组开路，合上电源闸刀K ，将低压绕组外加电压，并逐渐调节Ty ，当调至额定电压U N 的50%附近时，测量低压绕组电压Uax 及高压绕组电压U AX 。
调节调压器，增大U N ，记录三组数据填入表一中。
表一 测变比数据序号 U AX ( V )Uax ( V )变比K=UaxU AX2、空载实验接线如图一所示，电源频率为工频，波形为正弦波，空载实验一般在低压侧进行，即：低压绕组(ax)上施加电压，高压绕组(AX)开路，变压器空载电流Io = ( 2.5～10%)I N ，据此选择电流表及功率表电流线圈的量程。
变压器空载运行的功率因素甚低，一般在0.2以下，应选用低功率因素瓦特表测量功率，以减小测量误差。
变压器接通电源前必须将调压器输出电压调至最小位置，以避免合闸时，电流表功率电流线圈被冲击电流所损坏，合上电源开关K后，调节变压器从0.5U N 到1.2U N，测量空载电压Uo，空载电流Io，空载功率Po，读取数据6～7组，记录到表二中。
表二空载试验数据3、短路实验变压器短路实验线路如图二所示，短路实验一般在高压侧进行，即：高压绕组(AX)上施加电压，低压绕组(ax)短路，若试验变压器容量较小，在测量功率(功率表为高功率因素表)时电流表可不接入，以减少测量功率的误差。
使用横截面较大的导线，把低压绕组短接。
变压器短路电压数值约为(5～10%)UN，因此事先将调压器调到输出零位置，,快速测量Uk，然后合上电源闸刀K，逐渐慢慢地增加电压，使短路电流达到1.1INIk，Pk，读取数据6～7组，记录在表三中。
变压器参数测定与特性
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一、空载试验
空载试验可以测出变压器的励磁参数。为了便于测试 和安全， 空载试验在低压侧施加电压 在不同的电压下， 分别记录I 和P
a A
x
X
接线图
等效电路
8
空载运行时，总阻抗
Z 0 = Z1 + Z m = ( R1 + jX 1σ ) + ( Rm + jX m )
Rm >> R1 , X m >> X 1σ 所以
30 + j310 + 0.1044 + j0.164 + 11.93 + j8.95 = 11.47 + j9.43 = 14.85∠39.43o
2
& = U ∠0 o，则 选U 1 1 &1 U = &1 = I
= 25.59∠ − 39.43。 Z d 14.85∠39.43。 = 19.77 − j16.25
ϕ 2 = 0, sin ϕ 2 = 0,
ΔU R = β R > 0,
* k
U
UN
3. cos ϕ = 0.8
（超前）
U2 < U2N
即端电压随负载增加而下降。 2. 感性负载
IN
1. cos ϕ = 1 2. cos ϕ = 0.8
（落后）
I
ϕ 2 > 0,
sin ϕ 2 > 0,
* * ΔU RL = β ( Rk cos ϕ 2 + X k sin ϕ 2 ) > ΔU R > 0
U2 =
′ 369.24 U2 = = 213.8(V) k 1.727
3
（2）功率因数、功率及效率
变压器参数的测定
电机学§2.5变压器参数测定电气工程学院韩力§2.5等效电路参数的测定Parameters Measure ●开路实验●短路实验Open Circuit (No Load) Test●实验目的–确定变比k、激磁阻抗Z m等参数。
●实验方法–低压侧加电压，高压侧开路。
接线图＆计算原理 测量： U 10、U 20、I 20、P 0 计算： 22220020202010/,/,/m m m Fe m Fe m R Z X I p R P p I U Z U U k -==≈≈=开路实验注意事项 ●开路电流和开路功率必须是额定电压时的值，并以此求取激磁参数； ●开路实验的特点：电压高、电流小；铁耗大、铜耗小；●若要得到高压侧参数，须折算。
)(2)()(2)()(2)(低压高压低压高压低压高压m m m m m m X k X R k R Z k Z ===Short Circuit Test●实验目的–确定短路阻抗Z k 等参数。
●实验方法–高压侧加电压，低压侧短路。
接线图＆计算原理 测量： U 1k 、I 1k 、P k计算：θ++=-==≈≈︒5.234755.234,/,,/)75(222111k k k k k k Cu k Cu k k k k R R R Z X I p R p p I U Z短路实验注意事项●缓慢增加短路电压，使短路电流不超过一次测的额定电流；●电流实验的特点：电压低、电流大；铁耗小、铜耗大；●短路电阻需要进行温度折算。
阻抗电压（短路电压）定义：短路实验时，使短路电流达到额定电流时，一次测加的电压。
记为：U kN =I 1N Z k (75°) 阻抗电压通常以百分值表示，即：%100)(%100)(%100)(117511751⨯=⨯=⨯=︒︒k N kx Nk N kr Nk N k U X I u U R I u U Z I u ：无功分量电抗电压：有功分量电阻电压：短路电压阻抗电压22kx kr k u u u +=关系：。
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三、短路电压（阻抗电压）：
U kN = I1N z k 750 C
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变压器参数测定
短路电压为额定电流在阻抗上的压降， 短路电压为额定电流在阻抗上的压降，故 也称阻抗电压。 也称阻抗电压。 短路电压通常以百分值表示， 短路电压通常以百分值表示，即： I1N z k 750 C 100% 短路电压（阻抗电压） 短路电压（阻抗电压）： U k % = U1N I1N rk 750 C 有功分量（电阻电压） 有功分量（电阻电压）： U ka % = 100% U1N I 1 N xk 无功分量（电抗电压） 无功分量（电抗电压）： U kr % = 100% U1N 7
Uk zk = Ik Pk rm = 2 Ik 2 xk = zk − rk2
型等效电路： 对T型等效电路： 型等效电路
1 r1 ≈ r = rk 2 1 ' x1 ≈ x2 = xk 2
' 2
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变压器参数测定
二、短路实验
3）温度折算； 温度折算； 须折算； 4）若要得到高压侧参数 ，须折算； 对三相变压器，各公式中的电压、 5）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功 率均为相值； 率均为相值；
三、短路电压
变压器参数测定
三、短路电压 短路电压是变压器的重要参数，它 的大小直接反映了短路阻抗的大小，而 短路阻抗直接影响变压器的运行性能。
从正常运行角度，希望它小些， 从正常运行角度，希望它小些，这样可 使副边电压随负载波动小些； 使副边电压随负载波动小些；从限制短路电 流角度，希望它大些。 流角度，希望它大些。
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变压器参数测定
一、空载实验
3）空载电流和空载功率必须是额定电压时的值， 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； 并以此求取励磁参数； 4）若要得到高压侧参数 ，须折算； 须折算； 5）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功 对三相变压器，各公式中的电压、 率均为相值； 率均为相值； 6）由于空载时功率因数很低，为减小误差，应 由于空载时功率因数很低，为减小误差， 采用低功率因数表测量空载功率。 采用低功率因数表测量空载功率。
变压器参数测定
一、空载实验
通过测量空载电流和一、 目的： 通过测量空载电流和一、二次电压及空载 功率来计算变压器的变比、空载电流百分数、 功率来计算变压器的变比、空载电流百分数、铁损 和励磁阻抗。 和励磁阻抗。
接线图：
W A
a ~ V x
A
V
X
1
变压器参数测定
一、空载实验
要求及分析 ：
1）低压侧加电压，高压侧开路； 低压侧加电压，高压侧开路； 2）忽略 r1 和 x1 ，则： U1 N U 20 zm = K= I0 U1N P0 I0 rm = 2 I0 % = 100% I0 I1N 2 2 xm = zm − rm pFe = P0
3
变压器参数测定
二、短路实验
来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。 来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。 通过测量短路电流、 目的： 通过测量短路电流、短路电压及短路功率接线图：W A NhomakorabeaA
a
~ V X x
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变压器参数测定
二、短路实验
要求及分析 ：
1）高压侧加电压，低压侧短路； 高压侧加电压，低压侧短路； 2）忽略 I 0和铁损 ，则： Pk = pcu
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