陈明森：网络变压器参数及检测说明

1、陈明森：网络变压器参数及检测说明陈明森：网络变压器参数及检测说明陈明森；相位PH ;电感量Lx ;交流电阻ACR ;阻抗Zx变压器特性参数测试仪 （Transformer parameter tester features） 设计精巧，性能优越，功能强大，内部采用国内外 最新型的单片机测试技术及先进的 A/D 同步交流采样和数字 信号处理技术 ;外部采用大屏幕液晶显示， 中文菜单提示， 操 作简单，配备高速热敏打印机，设计有存储功能，方便数据 的存储和打印 ;配用数据管理软件，保存的数据通过 USB 或 232 串口传送到计算机 （上位机 ），进行另存、打印、清空等 多项操作，或直接通过上位机

2、电脑操作测试，保存的文件格 式为 Word 或 Excel 文件格式 ;或将数据直接存储到移动 U 盘 中（不需要上位机 ） 。仪器体积小、重量轻，便于携带，现场 使用极为方便，大大减轻了试验人员的劳动强度，提高了工 作效率。 变压器、电感器、线圈等磁性元件各项测量参数说明 1.圈数比 TR ：初次级绕线的比例， 检测变压器绕线匝数比及 耦合系数。 2.相位 PH ：绕线方向。检测变压器主次级的绕 线方向。 3.电感量 Lx ：电压与电流时间变化率的比例系数(e=L)。检测铁芯的导磁 系数、机械尺寸、完整性以及绝 对绕线圈数。4. 电感量 Lx 重叠 DC Bais ：检测铁芯的磁饱和特性。5

3、. 漏电感 LK ：漏磁束切割形成的等效电感量。检测铁芯的导磁系数卩以及绕线 形成的耦合系数。6. 品质因素Q:电感的感抗(2 n fL)与电f(ACR)之比。7. 线圈间分布电容量 Cp :线圈间杂散静电容。检测线圈间的距离、绝缘材料及隔离设计。 8.直流电阻 DCR ：铜线电阻。 检测 PIN 焊点、铜线材料、设计线长、断短路等。9.交流电阻 ACR ：铜线电阻加上磁滞损失及涡流损失造成的等效电 阻。除了检测铜线外，还检测铁芯材料的磁化及绝缘。10.阻抗Zx :变压器的交流绝对阻抗。11.平衡BL :变压器绕组中某两组之间的平衡测试。检测电 感平衡、漏感平衡、电阻平衡。12.出脚短路PS

4、:不导通出脚之间的短路。检测线圈间的漆包或焊锡造成的短路。 变压器的参数测定 变压器等效电路中的各参数，可分别通过空载试验和短路试 验求得。一、空载试验 通过测定变压器高低压侧绕组的电压、 空载电流和空载损耗 , 求得变压器变比和激磁阻抗参数图 单相变压器空载试验的原理接线图 为安全起见和仪表选择方便， 通常在低压侧加电源 ,高压侧开 路。激磁阻抗参数与铁心饱和程度有关，即与电源电压大小有关， 试验电压必须取额定电压。空载电流数值较小，为减小测量 误差，须将电流表靠近变压器接，然后依次接功率表和电压 表，如图 所示。根据测量数据 :U2N（ 低压侧额定电压 ）、U10（ 高压侧开路电压 ）、

5、10（低压侧空载电流）和P0（空载损耗），按空载运行时的等效 电路图 ，忽略低压绕组漏阻抗 （zm>>z2） ，变比 k 和激磁阻抗参数 计算公式如下：空载试验在低压侧加电源，所测数据为低压侧值，求得磁阻 抗参数也为低压侧值，如需高压侧的激磁阻抗数值，还须进 行折 算，即乘 （k*k） 。特别注意：对三相变压器进行参数计算，应首先将测量数据 换算为相值 （相电压、相电流和一相的损耗 ），然后才能代入 公式， 即公式中所有数据必须是相值。二、短路试验通过测定变压器的短路电压、短路电流和短路损耗求得短路 阻 抗参数和变压器的重要参数：短路电压 UkN 。图 单相变压器短路试验的原理接线

6、图 低压侧电流大，仪表选择不方便，通常在高压侧加电源，低 压侧短接。从安全考虑，通常取短路试验电流不超过额定电流。短路电 压数值较小，为减小测量误差，须将电压表靠近变压器接， 然后依次接功率表和电流表，如图 所示。短路试验电压低，磁通小，铁耗可忽略不计，而短路电流较 大，因此可认为短路损耗等于铜耗。根据测量数据：短路电 压 Uk 、短路电流 Ik 和短路损耗 Pk ，按变压器简化等效电 路图 ，可得短路阻抗参数计算公式如下：短路试验在高压侧加电源，所测数据为高压侧值，则求得的 短路阻抗参数也为高压侧值，如需低压侧的数值，也须进行 折算。短路试验还求得变压器的重要参数:短路电压 =I1NZk75

7、 c通常用额定电压的百分值表示:UkN%=l1NZk75 c*100%/U1N短路电压的大小反映变压器在额定负载时短路阻抗压降的 大小。短路阻抗的大小对变压器的运行有很大影响。正常运 行时，希望它小一些，使变压器二次电压受负载波动的影响 小一些 ;但对变压器突然短路故障来说， 又希望它大一些， 使 短路电流减小。特别注意：上述各公式均按一相计算。如果用标幺值表示 , 短路电压的标幺值与短路阻抗的标幺值 相等。三、标幺值 在电力工程计算中，常采用各物理量的标幺值进行运算。某 物理量的标幺值是指其实际值与选定的同单位的基值之比， 即标幺值 = 实际值 /基值 。标幺值是一个相对值 ,没有单位 ,习

8、惯用各物理量原来的符号 右下角加 * 号来表示。1. 基值的选择 基值理论上可任意选定，通常取各物理量本身的额定值作为 基值。如在变压器中，高低压侧各物理量选各自侧的额定值为基值。电阻、电抗与阻抗的基值为额定相电压UNO与额定相电流之比，即 ZN=UNO /IN。有功功率、无功功率和视在功率 以额定容量为基值。2. 标幺值的特点(1) 变压器中各物理量在本侧的标幺值与其折算后在另一侧的 标幺值相等，即采用标幺值计算时，无需折算。例如(4)将标幺值乘以 100 可得到以额定值表示的百分值， 反之亦然。 例如，某台变压器短路电压的百分值 UkN%=5.5% ，则其标 幺值 UkN* =0.055

9、。例题:一台三相变压器，额定容量 SN=125000kVA,50Hz, 额定 电压 U1N/U2N=110/11kV ， Y， d 接线。在低压侧加额定电压 做空载试验，测得空载电流 I0=131.22A ，空载损耗 P0 =133kW; 在高压 侧加电源做短路试验，当短路电流为额定 电流时，测得短路电压 UkN=11550V ，短路损耗 PkN=600kW ，试求：激磁阻抗和短路阻抗的标幺值和折算 到高压侧的实际值 (欧姆值 )。说明 变压器参数计算有两种方法，可任选其一。 方法一 :实际值计算法。 对单相变压器， 将试验数据直接代入 计算公式， 根据要求进行折算和求标幺值 ;对三相变压器， 先 将试验数据按接线方式换算为每一相的值，然后再代入计算 公式，根据要求进行折算和求标幺值。方法二：标幺值计算法。无论是单相变压器，还是三相变压 器 ,先将试验数据换算为标幺值 ,然后以标幺值的形式代入计 算公式 ,根据要求求实际值。解： 方法一：实际值计算法。1. 空载试验求激磁阻抗参数 空载试验是在低压侧做的，低压侧绕组采用三角形连接，则 换算为相值的空载电压、空载电流和空载损耗分别为2. 短路试验求短路阻抗参数 短路试验是在高压侧做的，高压侧绕组采用星形连接，则换 算为相值的短路电压、短路电流和短路损耗分别为3. 求高压侧阻抗基值 ，根据要求求标幺值 方法二