《电机技术》1.3.1 变压器的试验任务手册

变压器的试验【任务要求】知识点技能点变压器空载试验时的试验目的、试验原理、试验注意事项;变压器短路试验时的试验目的、试验原理、试验注意事项。会进行变压器的空载试验;会分析变压器空载试验时的试验数据;会进行变压器的短路试验;会分析变压器短路试验时的试验数据。重点难点变压器空载试验、短路试验的试验原理变压器空载试验、短路试验的试验原理【任务清单】任务1：变压器的试验目的变压器中的等效参数励磁阻抗Zm和短路阻抗Zk对变压器的运行性能有直接影响，知道了变压器的参数，就可绘出等效电路，然后应用等效电路分析计算。对已经制成的变压器，可以通过空载试验测出励磁阻抗，短路试验测出短路阻抗。任务2：变压器的空载试验实验方法:①二次绕组开路；实验方法:①二次绕组开路；②一次绕组加额定电压,为试验安全和仪器接线方便，一般在低压侧做空载实验，低压侧加额定电压。③测量此时的输入功率P0、电压U1和电流I0。试验线路：注意事项：低压侧加电压，高压侧开路；U1从0—1.2UN单向调节，测出U1，U20，I0和p0；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；对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值。试验数据:单相变压器空载试验测出一次侧（低压侧）电压、二次侧电压、和。于是可求出下列各量：变比；铁耗考虑到>>,可忽略漏阻抗降压，于是有,得：随铁芯饱和程度的不同而不同，应取与额定电压对应的值。任务3：变压器的短路试验实验方法：①二次绕组短路；②一次绕组加一可调的低电压，从0向上非常缓慢调节电压，使短路电流达到额定电流，通常高压侧加电压，低压侧短路；实验方法：①二次绕组短路；②一次绕组加一可调的低电压，从0向上非常缓慢调节电压，使短路电流达到额定电流，通常高压侧加电压，低压侧短路；③测量此时的一次侧电压Uk、输入功率Pk和电流Ik。试验线路：注意事项：短路电流为额定值，短路电压相对较小，故电压表放在电流表内侧；短路试验时，绕组的温度与实际运行时不一定相同,按国家标准规定，测出的电阻应换算到75℃时的数值；因常在高压侧加电压，由此所得的参数值为归算到高压侧时的值。试验数据:在上述条件下，测量短路电压、一次电流及输入功率（短路损耗）。由于短路电压很低，近似认为短路损耗就等于绕组电阻上的铜耗，即(单相)如果是三相变压器，则总的短路损耗需乘以3。可求出变压器的短路参数在作T形等值电路时，可认为由于电阻的大小随温度而变，故按国家标准规定应把在室温下测出的电阻，换算到标准温度75℃时的数值。铜线铝线凡与电阻有关的各量，都应按相应的关系换算到75℃时的值，如75℃时的短路阻抗为任务4：短路电压短路电压（阻抗电压）即二次侧短路、一次侧电流为额定值时一次侧所加的电压，它是变压器的一个重要参数，其值为短路阻抗与一次额定电流的乘积:短路电压常以一次侧额定电压的百分值表示为短路电压的大小，反映变压器在额定电流时短路阻抗压降的大小，短路阻抗对变压器的运行是很有影响。对正常运行来说，短路阻抗小一些好，这样使变压器在负载变化时二次电压波动小；对突然短路故障来说，短路阻抗大一些好，可使短路电流减小。一般中、小型变压器；大型变压器。【任务拓展】请认真思考并回答下列问题1、什么是变压器的短路电压百分数？它对变压器电压变化率有何影响？2、变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？3、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？4、一单相变压器，额定容量SN=100kVA，额定电压U1N=6000V，U2N=230V，fN=50Hz。线圈的电阻及漏抗R1=4.32Ω，R2=0.0063Ω，X1σ=8.9Ω，X2σ=0.0013Ω。试求：（1）折算到高压边的短路电阻Rk，短路电抗Xk及阻抗Zk；（2）将（1）求得的参数用标么值表示。5、一台单相变压器，SN=1000kVA，原副边额定电压U1N=60kV，U2N=6.3kV，fN=50Hz。空载及短路实验的结果如下表，试计算折算到高压侧的参数（实际值及标么值），假定R1=R2’=Rk/2,X1=X2σ’=Xk/2。实验名称电压（V）电流（A）功率（W）电源加在空载630010.15000低压边短路324015.1514000高压边试计算：（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定R1=R2’=Rk/2,X1=X2σ’=Xk/2，（2）计算短路电压的百分值；（3）满载及滞后时的电压变化率及效率。6、一台单相变压器50kVA、7200/480V、60Hz。其空载和短路实验数据如下实验名称电压（V）电流（A）功率（W）电源加在空载4805.2245低压边短路1577615高压边试求：（1）短路参数及其标么值；（2）空载和满载时的铜耗和铁耗；（3）额定负载电流、功率因数cosφ2=0.9（滞后）时的电压变化率、副边电压及效率。（注：电压变化率按近似公式计算）7、一台三相电力变压器，高低压方均为Y连接，