在对变压器进行分析和计算时,所用到的参数可以通过空载试验和短路试验来求取。一.空载试验
通过空载试验可以测定:(1)变比k;(2)空载损耗P0;(3)励磁参数..。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 理论上空载试验即可以在高压侧进行,也可以在低压侧进行,但为了安全起见,一般是在低压侧进行。单相变压器空载试验接线图如图5.18所示。假定试验对象为一台升压变压器,则原边绕组为低压侧。在原边绕组施加额定电压,分别测取..。空载运行时,比较小,所以绕组铜耗图4.18 空载试验接线图 本文来自www.eadianqi.com 也比较小,但所施加的电压为额定电压,根据可知,主磁通为额定值,而铁耗的大小取决于磁场的强弱,故空载时所测功率可认为近似等于铁心中的铁耗,即。又因为主磁通远大于漏磁通,有,其等效电路如图5.19所示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 空载时所测阻抗可近似等效为励磁阻抗,即 本文来自www.eadianqi.com 本文来自www.eadianqi.com 对三相变压器而言,公式中的各量都要采用相值,即一相的损耗.相电压和相电流。所测励磁阻抗是否需要归算,视要求而定。例如一台降压变压器,副边绕组属于低压侧,试验在副边绕组进行,测的参数便属于副边绕组参数,如要求得到归算到原边绕组的参数,便须在计算值的基础上乘以变比的平方。需要指出的是,励磁阻抗与铁心的饱和程度有关,电压图5.19 空载试验等效电路图 本文来自www.eadianqi.com 超过额定值越多,饱和程度越高,越小。常用的励磁阻抗为对应于额定电压下所测的。 本文来自www.eadianqi.com 二.短路试验 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
通过短路试验可以测定:①短路参数.;②额定铜耗。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
短路试验时,副边绕组处于短路状态。理论上短路试验即可以在高压侧进行,也可以在低压侧进行,图5.20短路实验接线图 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 但为了安全起见,一般是在高压侧进行。短路试验接线图如图5.20所示。下面以降压变压器为例来说明其试验步骤。原边绕组为高压侧,故在原边绕组加压。开始时电压必须很低,直到原边.副边绕组电流达到额定值。此时测得..。由于短路试验所施加电压很低,仅为的4%~10%,根据,可知很小,铁耗也很小,铁心的饱和程度低,故就很大,励磁支路可认为处于开路状态,从电源所吸收的功率也可以认为是全部消耗在绕组电阻上。此时,等效电路如图5.21所示。可以由以下公式求取短路参数 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 本文来自www.eadianqi.com 绕组电阻与温度有关,根据国家标准,对于绝缘等级为A.B.E的油浸式变压器, 图第五节短路试验等效电路 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
在试验温度θ下所测得电阻值需折算到75℃。折算规律如下式所示: 本文来自www.eadianqi.com 本文来自www.eadianqi.com 当绕组为铜线时,上式中,T=234.5℃;为铝线时,T=228℃。短路试验中,把绕组电流达到额定值时,加在原边绕组两端的电压称为短路电压或阻抗电压;所测得称为短路阻抗。它们一般用标幺值来表示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 三.标幺值 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
在变压器的分析和计算中,有时会采用标幺值来表示某一物理量的大小。所谓的标幺值是指某一物理量的实际值与所选基值之间的比值。即:标幺值=实际值/基值。基值一般选择为额定值。对变压器而言,其标幺值及基值的选择如下: 本文来自www.eadianqi.com
(1)电压: , 本文来自www.eadianqi.com (2)电流: , 本文来自www.eadianqi.com (3)阻抗: , 其中 , 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 可见,基值如何选取,首先要看该物理量属于哪一侧,一般选择所属侧相应的额定值作为其基值。用标幺值来描述某一物理量具有以下优点: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
(1)可以直观地看出变压器的运行状况。比如一台变压器,已知其原边所加电压U1=110V,电流I1=10A。对此,除了其实际工作电压和电流,我们看不出其他任何东西。如果我们知道,,便可以十分清楚地知道原边所加的电压为额定值,而电流只达到额定电流的50%,处于带半载的工作状态。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (2)可以根据标幺值判定变压器的性能是否正常。无论变压器容量的大小,其空载电流的标幺值一般为2%~5%,短路阻抗的标幺值一般为4%~10%。如果已知一台变压器的=25%,初步可以判断该变压器已经出现了不正常的工作状态。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (3)绕组归算前后,物理量的标幺值保持不变。为此,我们就没有必要知道到底是从哪一侧往另外一侧归算。例如 本文来自www.eadianqi.com
本文来自www.eadianqi.com 这是由于在归算前,属于副边参数,其基值应该选副边阻抗的额定值,归算到原边以后,已属于原边参数,其值增大为原来的倍,但此时应该选择原边绕组额定阻抗作为其基值,归算值与基值同时增为原来的倍,故归算前后标幺值不变。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (4)采用标幺值后,可以使计算变得简单。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 |