1、電氣工程與自動化學院主講 黃燦水電機學多媒體課件系列電機學多媒體課件系列2012.2第一篇第一篇 變變 壓壓 器器第二章第二章 變壓器工作原理變壓器工作原理和運行分析和運行分析22.1 變壓器基本結構2.2 變壓器空載運行 2.3 變壓器負載運行2.4 標么值2.5 變壓器參數測定2.6 變壓器運行性能第二章第二章 變壓器工作原理和運行分析變壓器工作原理和運行分析目目 錄錄3 變壓器是一種變壓器是一種靜止靜止電器電器,它通過線圈間的它通過線圈間的電磁感應電磁感應,將一將一種電壓等級的種電壓等級的交流電能交流電能轉換成轉換成同頻率同頻率的另一種電壓等級的的另一種電壓等級的交流電能交流電能.2.1

2、2.1 變壓器基本結構變壓器基本結構變壓器的定義：變壓器的定義： 4一、一、 變壓器的變壓器的基本工作原理基本工作原理主要部件是主要部件是鐵心鐵心和套在鐵心上的兩個和套在鐵心上的兩個繞組繞組。兩繞組。兩繞組只只有磁耦合沒電聯系有磁耦合沒電聯系。在一次繞組中加上交變電壓，產生交鏈。在一次繞組中加上交變電壓，產生交鏈一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應電動勢。一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應電動勢。dtdNedtdNe2211只要一、二次只要一、二次繞組的匝數不繞組的匝數不同，就能達到同，就能達到改變電壓目的改變電壓目的1u1e2e2u1i2i1U2U1u2uLZN1N25二、二、

3、 變壓器的變壓器的分類分類 按用途分：按用途分：電力變壓器、調壓器、儀用互感器、電子變電力變壓器、調壓器、儀用互感器、電子變壓器、特種變壓器。壓器、特種變壓器。 按繞組數目分：按繞組數目分：單繞組（自耦）變壓器、雙繞組變單繞組（自耦）變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。 按相數分：按相數分：單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。 按鐵心結構分：按鐵心結構分：心式變壓器和殼式變壓器。心式變壓器和殼式變壓器。 按冷卻介質和冷卻方式分：按冷卻介質和冷卻方式分：干式變壓器、油浸式變壓器干式變壓器、油浸式變壓器和充氣式變壓

4、器。和充氣式變壓器。 *本課程主要討論電力系統輸配電用電力變壓器本課程主要討論電力系統輸配電用電力變壓器61、電力變壓器、電力變壓器干式油浸式72、調壓器、調壓器83、儀用互感器、儀用互感器4、電子變壓器、電子變壓器95、特種變壓器、特種變壓器電爐變壓器整流變壓器電焊變壓器環型變壓器（音響）10主要組成主要組成：鐵芯、繞組、變壓器油、油箱、絕緣套管：鐵芯、繞組、變壓器油、油箱、絕緣套管三相芯式變壓器鐵芯繞組單相殼式變壓器鐵芯繞組三、三、 變壓器的變壓器的基本結構基本結構11交疊裝配交疊裝配鐵芯疊片裝配實物、鐵心、鐵心: :變壓器的主磁路，為了提高導磁性能和減少變壓器的主磁路，為了提高導磁性能和

5、減少鐵損，用鐵損，用0.350.35mm 0.5 0.5mm 0.65mm 0.65mm厚、表面涂有絕緣漆厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。的硅鋼片疊成。鐵軛鐵軛鐵芯柱鐵芯柱12鐵芯各種截面鐵芯各種截面充分利用空間充分利用空間提高變壓器容量提高變壓器容量減小體積。減小體積。13、繞組、繞組 變壓器的變壓器的電路電路，一般用絕緣，一般用絕緣銅線或鋁線銅線或鋁線繞制而成。繞制而成。 按照繞組在鐵芯中的排列方法分為：按照繞組在鐵芯中的排列方法分為：鐵芯式和鐵殼式鐵芯式和鐵殼式兩類兩類按照變壓器繞組的基本形式按照變壓器繞組的基本形式分為分為：同芯式和交疊式同芯式和交疊式兩種兩種1、鐵芯式、鐵芯式: （1

6、 1）、每個鐵芯柱上都套有）、每個鐵芯柱上都套有高壓繞組和低樂繞組。為了絕高壓繞組和低樂繞組。為了絕緣方便緣方便, ,低壓在內，高壓在外低壓在內，高壓在外 （2 2）、電力系統的各種變壓）、電力系統的各種變壓器都用鐵芯式變壓器器都用鐵芯式變壓器14扁銅線與成形繞組扁銅線與成形繞組152 2鐵殼式鐵殼式（1 1）、鐵芯柱在中間，鐵軛在兩旁環繞，且把繞組包）、鐵芯柱在中間，鐵軛在兩旁環繞，且把繞組包圍起來圍起來. .高壓繞組和低壓繞組沿著鐵芯柱的高度交錯地高壓繞組和低壓繞組沿著鐵芯柱的高度交錯地排列著。排列著。(2)(2)、常應用于電壓較低而電流很大的持殊場合、常應用于電壓較低而電流很大的持殊場合

7、. .例如電爐用變壓器。例如電爐用變壓器。16鐵殼式變壓器鐵殼式變壓器17(四四)油箱油箱 油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油箱油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油箱側壁有冷卻用的管子（散熱器或冷卻器）。側壁有冷卻用的管子（散熱器或冷卻器）。 (五五)絕緣套管絕緣套管 將線圈的高、低壓引線引到箱外，是引線對地的絕緣，將線圈的高、低壓引線引到箱外，是引線對地的絕緣，擔負著固定的作用。擔負著固定的作用。 ( (三三) )變壓器油變壓器油 電力變壓器的鐵芯和繞組都需浸在變壓器油中電力變壓器的鐵芯和繞組都需浸在變壓器油中. .變壓器油的作用是雙重的變壓器油的作用是雙重的: : 增強絕緣增

8、強絕緣. .傳遞熱量散熱傳遞熱量散熱18電力變壓器基本結構圖電力變壓器基本結構圖2、散熱管1、油箱3、油枕4、高低壓絕緣套管5、油標6、起吊孔7、銘牌19大型電力變壓器20五、變壓器的額定值五、變壓器的額定值: )(321kVUU、NN和額定電壓指長期運行時所能承受的工作電壓指長期運行時所能承受的工作電壓（ 線電壓線電壓）.U,U1N21N電壓對三相變壓器指的是線時二次的開路電壓是指一次側加電壓是指加在一次側的額定NU:)(1kVAS、N額定容量 指銘牌規定的額定使用條件下所能輸出的指銘牌規定的額定使用條件下所能輸出的視在功率視在功率。: )(221AII、NN和額定電流 指在額定容量下，允許

9、長期通過的額定電流。在三相指在額定容量下，允許長期通過的額定電流。在三相變壓器中指的是變壓器中指的是線電流線電流21三者關系：三者關系：NNNNNNNNNNIUIUSIUIUS2211221133:三相單相 此外，額定值還有額定頻率、效率、溫升等。此外，額定值還有額定頻率、效率、溫升等。NphNNphNNphNNphNUUUUIIII221122113,3,NphNNphNNphNNphNUUUUIIII22112211,3,3繞組繞組Y接法：接法：繞組繞組接法：接法：22一、電磁物理現象一、電磁物理現象10rI1U0I100NIF1Em11E2E 2.2 2.2 變壓器空載運行變壓器空載運行

10、N2N1m1U20E2E1E1I0=I1U123主磁通與漏磁通的區別主磁通與漏磁通的區別: :二、各電磁量參考方向的規定二、各電磁量參考方向的規定磁通與產生它的電流之間符合右手螺旋定則磁通與產生它的電流之間符合右手螺旋定則電動勢與感應它的磁通之間符合右手螺旋定則電動勢與感應它的磁通之間符合右手螺旋定則1 1）性質上：）性質上： 與與 成非線性關系；成非線性關系； 與與 成線性關系；成線性關系；2 2）數量上：）數量上： 占占99%99%以上，以上， 僅占僅占1%1%以下；以下；3 3）作用上：）作用上： 起傳遞能量的作用，起傳遞能量的作用， 起漏抗壓降作用。起漏抗壓降作用。mm0I0I11m1

11、主磁通主磁通 : :同時交鏈兩繞組，沿鐵芯閉合，磁阻較小同時交鏈兩繞組，沿鐵芯閉合，磁阻較小m漏磁通漏磁通 : :只交鏈一個繞組只交鏈一個繞組, , 沿非磁性物質閉合沿非磁性物質閉合, ,磁阻較大磁阻較大1i與與E參考正方向相同參考正方向相同24三、感應電動勢、電壓變比三、感應電動勢、電壓變比1 1、主磁通感應的電動勢、主磁通感應的電動勢tmsin0-設)90sin()90sin(20202022tEtfNdtdNemm則:mfNE1144.4有效值有效值:mfNjE1144.4相量相量:同理，二次側感應電動勢也有同樣的結論。同理，二次側感應電動勢也有同樣的結論。 可見可見:當主磁通按正弦規律

12、變化時，所產生的一次側感應當主磁通按正弦規律變化時，所產生的一次側感應電動勢也按正弦規律變化，時間相位上滯后主磁通電動勢也按正弦規律變化，時間相位上滯后主磁通9090o o。)90sin()90sin(20101011tEtfNdtdNemm則:mfNE2244.4有效值有效值:mfNjE2244.4相量相量:25m E E1 1E E2 2在時間相位上滯后于磁通在時間相位上滯后于磁通 90900 0. .其波形圖和相量圖如下圖所示其波形圖和相量圖如下圖所示0180360me1e2u10U1=-E1mE1E2=U20(a)(b)t26 變壓器的變比：變壓器的變比： 在變壓器中，原、副繞組的感應

13、電動勢在變壓器中，原、副繞組的感應電動勢E E1 1和和E E2 2之比稱之比稱為變壓器的變比，用為變壓器的變比，用 k k 表示，即：表示，即： 上式表明，變壓器的變比等于原、副繞組的匝數比。上式表明，變壓器的變比等于原、副繞組的匝數比。當變壓器空載運行時，由于當變壓器空載運行時，由于U U1 1EE1 1 ，U U2020= =E E2 2 ，即，即21212144.444.4NNfNfNkmmEENNOUUUUk212127四、勵磁電流四、勵磁電流討論的問題：討論的問題： 主磁通的波形取決于勵磁電流的波形，而勵磁電主磁通的波形取決于勵磁電流的波形，而勵磁電流的大小和波形決定于變壓器的鐵芯

14、材料及幾何流的大小和波形決定于變壓器的鐵芯材料及幾何尺寸，尺寸，受磁路飽和、磁滯及渦流的影響。受磁路飽和、磁滯及渦流的影響。 主磁通是勵磁電流產生的，但是主磁通的量值主磁通是勵磁電流產生的，但是主磁通的量值大小受到外施電壓大小受到外施電壓U U及電路參數的制約及電路參數的制約. .mfNEU11144.41Um對已制成的變壓器對已制成的變壓器, 當當N1、f為常數，則：為常數，則：28( (一一) )磁路飽對勵磁電流的影響磁路飽對勵磁電流的影響磁路末飽和狀態磁路末飽和狀態: :BmBm0.8T0.8T a) a)其磁化曲線其磁化曲線 呈線呈線性關系，導磁率是常數。性關系，導磁率是常數。 b)b

15、)當當 按正弦變化，按正弦變化， 亦亦按正弦變化，如圖按正弦變化，如圖2929 0if0i0000)(IlNSSHBSrr29(2)(2)磁路處于飽和狀態磁路處于飽和狀態:Bm:Bm0.8T0.8Ta)a)磁化曲線磁化曲線0=f(i0)非線性，非線性，隨隨0增大導磁率逐漸變小。增大導磁率逐漸變小。c) c) 當當0 0為正波時，為正波時，i i0 0頂波。頂波。磁路越飽和，尖頂的幅磁路越飽和，尖頂的幅度越大。度越大。b) b) 當當i i0 0按正弦規律變化時，按正弦規律變化時，0 0呈平頂波形。呈平頂波形。30磁路不飽和磁路不飽和 i0 為正弦m為正弦i0為正弦m為平頂磁路飽和磁路飽和m為正

16、弦 i0 為尖頂磁路飽和磁路飽和0tti0m0tti0m0tti0m31( (二二) )磁滯現象對勵磁電流的影響磁滯現象對勵磁電流的影響另一為另一為: :磁滯電流分量磁滯電流分量 . 是有功分量電流同相位與,1Eihhi交流磁場作用下，受磁滯影響。其勵磁電流交流磁場作用下，受磁滯影響。其勵磁電流是不對稱尖頂波。是不對稱尖頂波。其一為其一為: : 純磁化電流純磁化電流分量分量 ，對稱的尖頂波對稱的尖頂波建立磁場建立磁場, ,無功分量無功分量i32( (三三) )渦流對勵磁電流的影響渦流對勵磁電流的影響 交變磁通在鐵芯中產生渦流及渦流損耗。交變磁通在鐵芯中產生渦流及渦流損耗。 渦流損耗的電流分量渦

17、流損耗的電流分量 也是一有功分量也是一有功分量eiihiei 1) 1) 勵磁電流實際包含勵磁電流實際包含 ehFeIII 2) 2)同相位合并同相位合并: :稱鐵耗電流分量稱鐵耗電流分量結論：勵磁電流的組成結論：勵磁電流的組成33 3）當）當考慮鐵耗考慮鐵耗電流分量時，電流分量時，勵勵磁電流不再與磁電流不再與主磁通同相主磁通同相, ,而是超前一個磁滯角而是超前一個磁滯角m ( (鐵耗角鐵耗角) )m0IIIIIFem0FeII0 0-E-E1 134五、勵磁特性的電路模型五、勵磁特性的電路模型即有：)(001mmmjxrIZIE其中其中：mZ-勵磁阻抗mmmjxrZmr-勵磁電阻，對應鐵耗的

18、等效電阻mx-勵磁電抗，對應建立磁場的電抗勵磁電流為：勵磁電流為：IFe - - 與與-E-E1 1同相位同相位 ( (有功）有功）I - - 滯后滯后-E-E1 1 90 90( (無功無功) )35等效電路為：等效電路為：1Emxmr1U0I由于主磁通路徑鐵心為非線性由于主磁通路徑鐵心為非線性磁路，故磁路，故Zm、rm和和xm均不為均不為常數，大小受磁路飽和影響。常數，大小受磁路飽和影響。222001;/;/mmmFemmrZxIprIEZZmZm：變壓器的勵磁阻抗。：變壓器的勵磁阻抗。r rm m：變壓器的勵磁電阻，反映鐵耗；：變壓器的勵磁電阻，反映鐵耗；x xm m: :變壓器的勵磁電

19、抗，反映勵磁過程；變壓器的勵磁電抗，反映勵磁過程；36六、六、漏磁通感應的電動勢漏磁通感應的電動勢漏電動勢及漏抗漏電動勢及漏抗用漏抗壓降來表示，即：用漏抗壓降來表示，即：同理有：同理有：11144. 4fNjE11144. 4fNE10011xI jILjE漏磁通主要經過非鐵磁路徑，磁路不飽和，故磁阻漏磁通主要經過非鐵磁路徑，磁路不飽和，故磁阻很大且為常數，所以漏電抗很大且為常數，所以漏電抗 x1 很小且為常數。很小且為常數。思考：變壓器的思考：變壓器的x1xm，為什么？，為什么？37七七電路方程電路方程相量圖和等效電路相量圖和等效電路2200101101)(EUZIZIEZIUmr r1 1

20、、x x1 1是常量；是常量；r rm m、x xm m是變量是變量; ;電壓方程：電壓方程： 等效電路等效電路0I0I1U1Emrmxmrmx1x1r1E383 3、相量圖、相量圖IIIfNjEfNjEjxrIEEUxIjrIEUFemmmm022110122010101144. 444. 4)(mIFeI0I1E2E1E10rI1U10 xI j空載時的基本方程為空載時的基本方程為:392.3 2.3 變壓器負載運行變壓器負載運行負載運行：一次側接交流電源，二次側接負載負載運行：一次側接交流電源，二次側接負載一、負載運行時的電磁物理現象一、負載運行時的電磁物理現象N1N2ZLm1E1E1I

21、1U12E2E2I2U2I1r1I2r240空載時：空載時：負載時：負載時：021mFFF01mFF即即:mINININ12211用電流形式表示用電流形式表示LmmmIIkIIINNII122121)()(負載分量負載分量 , ,用來抵消二次磁動勢的作用。用來抵消二次磁動勢的作用。kIIL/21m取決于取決于U1的大小的大小411. 1. 磁勢平衡磁勢平衡 1I2I1F2FmFm1E2E原邊的電勢平衡副邊的電勢平衡LmmmmIINNIIINIFNINI1122112211)( ImIm激磁電流分量，激磁電流分量， 固定不變固定不變I IL L負載分量隨負載不同而變化。負載分量隨負載不同而變化。

22、注意注意: : 在額定負載時在額定負載時, ,I1L比比Im大很多大很多負載分量負載分量I I1L1L是是I I1 1中的主要部分中的主要部分. .421U1I2I2U111INF222INF010INFm1E2E11E11rI22E22rI2.2.變壓器負載運行時的電磁關系變壓器負載運行時的電磁關系11111IIEjxLj22222IIEjxLj43二二基本方程基本方程綜合分析，綜合分析， 變壓器帶負載穩態運行時六個基本方程式：變壓器帶負載穩態運行時六個基本方程式：LmmZIUNNIIINININIEENNkZIEUZIEU2212211221121212222111144三、變壓器參數的歸

23、算三、變壓器參數的歸算1 1、為什么要進行歸算？、為什么要進行歸算？通常變比通常變比k k很大很大, ,兩側物理量相差大，計算精度低且復雜兩側物理量相差大，計算精度低且復雜基本方程組是復數方程，求解麻煩基本方程組是復數方程，求解麻煩變壓器兩側繞組間有磁耦合關系，難以用電路等效變壓器兩側繞組間有磁耦合關系，難以用電路等效為了簡化計算和方便推導出等效電路，對繞組進行歸算為了簡化計算和方便推導出等效電路，對繞組進行歸算2、歸算概念：、歸算概念： 將變壓器二次（或一次）側繞組用一次（或二次）繞組來將變壓器二次（或一次）側繞組用一次（或二次）繞組來等效，同時對二次（或一次）繞組的電磁量作相應變換，以等效

24、，同時對二次（或一次）繞組的電磁量作相應變換，以保持兩側電磁關系不變保持兩側電磁關系不變453、歸、歸算原則算原則 1 1）保持二次側磁動勢不變保持二次側磁動勢不變 2 2）保持二次側各功率或損耗不變）保持二次側各功率或損耗不變4、歸算方法：歸算方法：（以二次側歸算到一次側為例（以二次側歸算到一次側為例) )2212ININkIINNI222221 1）二次側電流的歸算值）二次側電流的歸算值 : :2I46 歸算前后主磁通和漏磁通均未改變，根據電動勢歸算前后主磁通和漏磁通均未改變，根據電動勢與匝數成正比的關系可得與匝數成正比的關系可得: :22212kEENNE22kEE2 2）二次側感應電動

25、勢的歸算值）二次側感應電動勢的歸算值E E2 2同理同理: :22kUU472222222222222222222222)()()(ZkjxrkjxrZxkxIIxrkrIIr為：所以，漏阻抗的歸算值損耗不變：由歸算前后漏磁通無功3 3）二次側漏阻抗的歸算值）二次側漏阻抗的歸算值r2、X2、Z2根據折算前后繞組的銅損耗不變原則：481、歸、歸算后的基本方程成為：算后的基本方程成為：四四歸算后的方程式歸算后的方程式等效電路及相量圖等效電路及相量圖111122222L212m1mmUEI ZUEI ZI ZEEIIIEI Z 492.2.等效電路等效電路單相變壓器負載運行時電磁關系的模擬電路模型如

26、下：單相變壓器負載運行時電磁關系的模擬電路模型如下：T T型等值電路型等值電路（1 1）電路參數都是）電路參數都是每相值每相值。一次側為。一次側為實際值，二次側為實際值，二次側為歸算值。歸算值。（2 2）等效的是穩態）等效的是穩態對稱運行狀態。對稱運行狀態。r1x1I1E1U1U2E2I2x2r2rmxmr2x2I2I1x1r1U2U1E1E2Im50（1）畫出）畫出 ； 22,IU（2）在）在 相量上加上相量上加上 得得 2U2222xjIrI2E（3）12EE（6）畫出）畫出 與與 的相量和的相量和 ；2ImI1I（7）畫出）畫出 ，加，加 得到得到1E1111xI jrI1U2U2I22

27、rI22xjI12EEmI2I1Im1E11rI11xI j1U（4）畫出領先）畫出領先 的主磁通的主磁通 ；0190 Em（5）根據）根據 畫出畫出 ， 領先領先 一個鐵耗角了；一個鐵耗角了；mmZEI/1mIm3 3、相量圖、相量圖給定量和求解量的不同，給定量和求解量的不同， 相量圖畫圖步驟也不一樣。相量圖畫圖步驟也不一樣。假假定給定定給定U2、I2、cos2 51五五. . 型型近似近似等效電路和等效電路和簡化簡化等效電路等效電路實際變壓器中，實際變壓器中， 很小。很小。負載變化時負載變化時 變化不大。因此假定變化不大。因此假定ImZ1 不隨負載變化，不隨負載變化，得到得到 型等效電路。

28、型等效電路。111 , , ZIZZIImmmN21EE1. 型等效電路。型等效電路。ImU1U2r1x1I1I2x2r2xmrm522.2.簡化的簡化的等效電路等效電路負載運行時，負載運行時， Im在在I1N中所占的比例很小。在工程中所占的比例很小。在工程實際計算中，忽略實際計算中，忽略Im，得到簡化等效電路。，得到簡化等效電路。 kkkkkjxrZxkxxxxrkrrrr2212122121rk 為短路電阻；為短路電阻；xk 為短路電抗；為短路電抗；Zk 為短路阻抗。為短路阻抗。空載運行時，空載運行時， 不能用簡化的不能用簡化的等效電路。等效電路。I2I1xkrk-U2U153rk=r1+

29、r2xk=x1+x2T型等效電路型等效電路近似等效電路近似等效電路簡化等效電路簡化等效電路542.4 2.4 變壓器的標么值變壓器的標么值標么值是無量綱。標么值是無量綱。一、定義一、定義 標么值標么值, ,就是指某一物理量的實際值與選定的就是指某一物理量的實際值與選定的同一單位的基準值的比值同一單位的基準值的比值, ,即即: :基準值實際值標么值 55二、基準值的確定二、基準值的確定1、通常以通常以額定值額定值為基準值。為基準值。 2 2、各側的物理量以、各側的物理量以各自側的額定值各自側的額定值為基準；為基準； 線值線值以額定線值為基準值，以額定線值為基準值，相值相值以額定相值為基準值；以額

30、定相值為基準值； 單相值單相值以額定單相值為基準值，以額定單相值為基準值， 三相值三相值以額定三相值為基準值；以額定三相值為基準值； 3 3、,UNNNSSQPZ ZxrEU的基準值為的基準值為和和的基準值為的基準值為 和和 的基準值為的基準值為和和NNIU56三三標么值的優點標么值的優點（1）計算方便且容易判斷計算錯誤）計算方便且容易判斷計算錯誤（2）采用標幺值計算同時也起到了歸算的作用）采用標幺值計算同時也起到了歸算的作用*2221212*2UUUUkUUUUNNB(3) 采用標幺值更能說明問題的實質采用標幺值更能說明問題的實質缺點缺點: 沒有量綱，不能用量綱關系來檢查結果沒有量綱，不能用

31、量綱關系來檢查結果 半載運行額定負載運行5 .00 .1*2*2II572.5 2.5 變壓器的參數測定方法變壓器的參數測定方法一、一、 空載實驗空載實驗1目的目的 通過測量空載電流和一、二次電壓及空載功率來計算通過測量空載電流和一、二次電壓及空載功率來計算變變比比k、空載電流百分數、鐵耗和勵磁阻抗、空載電流百分數、鐵耗和勵磁阻抗Zm、rm、xm。2、接線圖、接線圖A*WV1V2W*U1I1(b)三相U1I1V1WAV2*(a)單相583 3、試驗注意事項及激磁參數計算：、試驗注意事項及激磁參數計算：1 1）低壓側加電壓，高壓側開路。）低壓側加電壓，高壓側開路。2）單方向下降調節單方向下降調節

32、U1（1.2UN0） 測取測取U1、U20、I0、p0，可畫出各條曲線。，可畫出各條曲線。0m00 xxrrZZmm0I1Umrmx1x1r1E3 3）空載時的等效電路）空載時的等效電路590100201%100%ppIIIUUkFeNN4) 4) 測定測定額定點額定點，以求取勵磁參數，以求取勵磁參數5) 5) 若要得到高壓側參數，須進行歸算若要得到高壓側參數，須進行歸算注意：各個物理量化為每相值進行計算60二、二、 短路實驗短路實驗1、目的：、目的：通過測量短路電流通過測量短路電流Ik、短路電壓、短路電壓Uk及及短路功率短路功率pk來計算變壓器的短路電壓百分數、來計算變壓器的短路電壓百分數、

33、銅耗和短路阻抗（銅耗和短路阻抗（rk、xk、zk）。）。2 2、接線圖、接線圖(b)三相(a)單相I1U1*WV1W*A*AWV1I1U1A*WV1V2W*U1I1(b)三相U1I1V1WAV2*(a)單相(b)三相(a)單相I1U1*WV1W*A*AWV1I1U1空載實驗線路空載實驗線路短路實驗線路短路實驗線路623) 短路試驗應短路試驗應降壓降壓進行，主磁通小，進行，主磁通小，pFe、Im不計，不計， 則則pcu=pk，用簡化的等效電路來分析。，用簡化的等效電路來分析。 3 3、試驗注意事項及參數計算、試驗注意事項及參數計算1) 1) 高壓側加電源電壓，低壓側直接短路。高壓側加電源電壓，低

34、壓側直接短路。 2）調節輸入電壓）調節輸入電壓U1，使得，使得Ik從從01.3IN變化變化 測出測出Uk、Ik、pk4) 4) 測出測出額定點額定點參數進行計算參數進行計算5 5）若要得到低壓側參數，須進行歸算）若要得到低壓側參數，須進行歸算注意：各個物理量化為每相值進行計算646 6）溫度折算：（電阻應換算到基準工作溫度）溫度折算：（電阻應換算到基準工作溫度）2275ck7575000Z5 .234755 .234kckkckxrrr銅線：銅線：654 4、短路電壓、短路電壓1)1)短路電壓百分值表示短路電壓百分值表示: :%100u :)(aNkNUrI分量百分值有功短路電壓電阻%100u

35、:)(rNkNUXI分量百分值無功抗短路電壓電當當 Ik=IN 時一次側所加的電壓，稱為短路電壓時一次側所加的電壓，稱為短路電壓(也稱為阻抗電壓也稱為阻抗電壓)NkkNIZU %100u :kNkNNkNUzIUU短路電壓百分值66 kNkNNkNZUzIUUku 2) 2) 短路電壓標么值表示短路電壓標么值表示: :kNkNrUrIau kNkNxUXIru NKNNNkNSPIUrI2kr 3) 3) 短路電阻標么值計算短路電阻標么值計算: :kkNKNkNkNkPIIPPPII2:此時時當67 2.6 變壓器的運行特性變壓器的運行特性一一 電壓變化率（調整率）電壓變化率（調整率）1.定義：定義：是指是指一次側加額定電壓一次側加額定電壓、空載與額定負載空載與額定負載兩兩種情況下的二次側電壓的算術差與空載電壓之比種情況下的二次側電壓的算術差與空載電壓之比 變壓器運行性能的重要指標之一變壓器運行性能的重要指標之一, , 反映了供電反映了供電電壓的穩定性電壓的穩定性。%10020220UUUU%100%100