电机及拖动基础北方工业大学六

电机与拖动基础

Page2第四章变压器Page3本章教学基本要求1.了解变压器的主要结构、基本工作原理及主要额定值的意义;2.通过变压器的负载运行分析，深入理解负载运行时变压器各物理量之间的关系，绕组折算的物理意义及其计算方法，掌握负载运行时的等效电路、相量图、参数测定及求解电压变化率和效率的方法，学会分析变压器的运行性能；Page4本章教学基本要求3.熟悉三相变压器的联接组别，并能根据绕组接线图判别其联接组别或按照已知的联接组别画出绕组的接线图。Page5重点1.理解在不同运行状态下I0、I1和I2等参数的物理意义2.变压器的基本方程式、等效电路、相量图；3.三相变压器的联接组别。Page6概述变压器（transformer）是一种变换交流电的静止电气设备，下面以双绕组电力变压器(powertransformer)为研究对象。Page7变压器的用途与分类变压器按用途可分：输配电用的电力变压器，包括升、降压变压器等；供特殊电源用的特种变压器，包括电焊变压器、整流变压器、电炉变压器、中频变压器等；供测量用的仪用变压器，包括电流互感器、电压互感器、自耦变压器（调压器）等；用于自动控制系统的小功率变压器；用于通信系统的阻抗变换器等等。Page8变压器基本工作原理

在同一铁心上分别绕有匝数为N1和N2的两个高、低压绕组，其中接电源的、从电网吸收电能的AX绕组称为原绕组（一次绕组(primarywinding)），接负载(load)的、向外电路输出电能的ax绕组称为副绕组（二次绕组(secondarywinding)）。Page9变压器基本工作原理当原绕组外加电压U1时，原边就有电流I1流过，并在铁心中产生与U1同频率的交变主磁通Φ，主磁通同时链绕原、副绕组，根据电磁感应定律，会在原、副绕组中产生感应电动势E1、E2，副边在E2的作用下产生负载电流I2，向负载输出电能。Page10变压器基本工作原理根据电磁感应定律则有

∴式中k为变压器变比(ratiooftransformation)。Page11变压器基本工作原理如果忽略绕组内阻和漏磁通(leakageflux)，原、副绕组端电压可近似为∴只要改变原、副绕组匝数之比，就可变换电压,满足不同用户的需求，这就是变压器基本工作原理。Page12变压器主要结构

变压器主要有：铁心、绕组、油箱、附件等组成，如图4-2所示。Page13变压器主要结构铁心是变压器的磁路部分，由铁心柱(柱上套装绕组)铁轭(联接铁心以形成闭合磁路)组成，为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁心采用0.35mm~0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。小型变压器铁心截面为矩形或方形，大型变压器铁心截面为阶梯形，这是为了充分利用空间。Page14变压器主要结构Page15变压器主要结构绕组是变压器的电路部分，采用铜线或铝线绕制而成，原、副绕组同心套在铁心柱上，为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。Page16变压器主要结构器身是指铁心和绕组装在一起的整体。油箱是装器身和变压器油的，为了便于散热，有的箱壁上焊有散热管。变压器油的作用是绝缘和冷却。Page17变压器铭牌数据Page18变压器铭牌数据额定容量SN它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功率，单位：伏安(V•A)或千伏安(kV•A)或兆伏安(MV•A)。

Page19变压器铭牌数据一般容量在630kV•A以下的为小型电力变压器；800~6300kV•A为中型电力变压器；8000~63000kV•A为大型电力变压器；90000kV•A及以上为特大型电力变压器。Page20变压器铭牌数据额定电压U1N/U2N

均指线值电压。原边额定电压U1N是指电源加在原绕组上的额定电压；副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电压，单位：伏(V)或千伏(kV)。Pag棒e21变压些器铭前牌数顿据额定电族流I1N/I2N均指线仙值电流相。原、杏副边额棚定电流鼠是指在凝额定容量和腾额定电家压时所技长期允手许通过席的电流慨，单位攻：安（A）。额定频塞率fN是指工悔业用电锡频率，披我国规哗定为50鸣Hz。Pa愚ge22变压器新铭牌数涂据变压铅器的碎额定汪容量岛、额自定电笔压、钉额定秆电流受之间的关系暗有：单相变兔压器三相别变压悬器Pag逮e23变压邀器的哗主要辫系列1）型澡号说斧明变压器露型号包驻括：基泰本代号每、额定骨容量、射额定电压以障及结构毙性能特炭点，例恨如型号允：SL觉7-催63根0/述10，其中“S”代表三鬼相，“L”代表冻铝导趟线，狱“7”代表雷设计登序号“630岁”代表额悠定容量艰为630侧kV•套A，“10”代表高忆压绕组额定洗电压好为10k惧V。Pag企e24变压兄器的合主要低系列2）主惑要系田列我国生陈产的各笨种变压扒器系列浇产品有再：S7、SL7、S9、SC8等。划其中SC誓8型为姐环氧谋树脂屑浇注膝干式缎变压猎器。Pa粒ge25【例4-虎1】一台价三相绿变压立器型那号为S7-金160怨00/验110，额定事电压为11亏0/毙11拖kV，YN曾d-番1接法，创试求高雷低压额赞定电流肯、变压器狸变比鞠。Pa槐ge26【例4-1批】解：爱（1）计选算高衬低压赚额定耻电流额定多视在芹功率仰为SN=1仆60担00循kV亚A高压侧掌额定电盈流为低压侧页额定电嫁流为（2）计挺算变俱压器坡变比变比为Pag老e27变压器缘瑞空载运忠行时的传磁场变压器复空载运腰行也称机无载运掠行(no慕-lo泄ad尽con熊dit魂ion缓s)它是炕指原拘边加抓电源洪电压录，副墨边开王路的讯运行拿状况旬。Pag吃e28变压器贵空载运产行时的慢磁场N1、N2分别盗为原役、副捷绕组减匝数程；U1为电自源电物压；I0为原边杠空载电拳流；Φm、Φs1分别呀为主优磁通去和漏步磁通；E1、Es1、E2分别晚为原边感甲应电动能势、漏贞感电动已势和握副边差感应泪电动势；U20为副边咬空载电陷压。Pa央ge29空载运欧行时电班磁关系Pa拾ge30空载运坊行时电缴磁关系漏磁通Φs1只占坡主磁尺通的(0.查1~0齿.2)恋%，主死磁通Φm与i0之间否呈非确线性梁关系艰，能帆向副素边传挡递能退量；取而漏磁通Φs1与i0之间呈扣线性关胁系，不到能向副运边传递震能量。Pag窜e31各电访磁量否正方套向为了微方便叔分析卡研究江变压饿器运绢行时答各电磨磁量李的关系，患须规荷定各里电磁源量的区正方庆向，晓原则指：原般绕组木是电源的负巡寿载，则此原边各璃量按电健动机惯站例；副它绕组是放电源，则遣副边各排量按发纲电机惯栗例。Pa墓ge32各电芳磁量瓦正方漂向具体搏规定紫如下陆：1.由于u1是交流泉电，先佩任意规忌定Ù1的正演方向祝；2.正方奔向的Ù1确定就了Ì0的正司方向英；3.Φm、Φs1正方森向与Ì0的正方买向之间厨符合右宜手螺旋阴定则；Pag和e33各电磁译量正方短向4.E1、Es1正方乌向分栗别与Φm、Φs1正方向骆之间符敏合右手螺旋购定则；5.E2正方向呼与Φm正方生向之撞间符饭合右肌手螺欲旋定粪则；6.E2正方向革与Ù2的正恢方向蜓相反袜。Pa胖ge34各电磁已量正方允向变压某器空岩载运愁行时际某一列时刻志各量编正方茫向如键图4-停5所示。Pa泰ge35电动筑势与聚主磁辨通的劫关系由于纤电源螺电压军为正葛弦交逐流量小，则俭主磁叉通也广是正劝弦交流量，辨设主磁丽通瞬时寸值为根据电罚磁感应康定律，医原边感浮应电动拼势为式中Pa杜ge36电动势袭与主磁叮通的关牧系同理可返得副边吐感应电仙动势为感应电咸动势用就相量式练表示，嘱则有感应怪电动辰势的霉大小植与匝库数和贼主磁篇通幅喘值成浅正比且相着位滞蚀后于末主磁慕通相承量90°。Pa克ge37电动剥势与较主磁仰通的庄关系忽略绕劳组内阻园和漏磁妇通时原纺、副边遇电压关帅系:设忽毕略原汪绕组倦内阻r1和原俭边漏泛磁通Φs1，则有∴当k>1为降旷压变圆压器没；k<1为升绘压变足压器情。忽棒略绕组内谎阻和蹲漏磁勇通时哀空载忘运行圆相量征图如颜图4-6所示。Pa唐ge38电动势牵与主磁洪通的关印系Pag多e39电动碌势与割主磁荡通的果关系考虑绕臂组内阻混和漏磁驳通时的朋电压方土程式设原绕名组内阻啊为r1，当碍绕组炕内通钉过电邪流时左会产桑生压降Ì0r1，同时佳考虑漏秧磁通的扬影响，韵原边电勒压方程钢为式中漏珠感电动四势计算问如下：式中x1=ωLs1为原绕炼组的漏陪电抗，剖是一个挥常数。Pa悼ge40电动带势与绑主磁领通的猛关系考虑绕煌组内阻葬和漏磁刺通时的律电压方献程式为式中z1=r1+jx1为原边猎的漏阻震抗，它粱也是个鲁常数。放一般电力变短压器中所，存在Ì0z1<<È1，则Ù1≈-È1，在励研究Ù1和È1时，为久了分析阴问题方火便，往改往忽略Ì0z1的影拣响。Pag恩e41变压慌器的视空载逃电流1．忽佣略空颈载损尸耗时路的空殖载电雪流在交流搁磁路中惹由于磁旅滞和涡禾流的存厨在会产刑生铁心损巧耗，博在原碑绕组乱内阻优上会欣产生锹铜损霉耗，呀铁损桌和铜损之和钞即为变打压器空镇载损耗画。如果规不考虑略空载损千耗时，变劣压器空宅载电流I0即为建踩立空载版磁场的富磁化电企流Iμ(ma汁gne桨tiz辨ingcu书rr红en杀t)，只炭起励锁磁作匆用，检不消寺耗有功功率堤，它滞唐后-È190º，与胳主磁柱通同蜘方向俱。Pag技e42变压器兔的空载两电流一般变桥压器铁批心工作丸在具有尘一定饱润和程度芬的状态下，似当电惕源电均压为存正弦眼波，障感应挥电动最势为仙正弦搜波，喉主磁通为宇正弦波祸时，磁姿化电流详为尖顶歪波。Pag斑e43变压员器的烤空载贡电流2．考虑泽空载损纯耗时的残空载电相流空载损书耗中主立要是铁狠损，铜杏损只占失空载损列耗的2%。考虑扛空载损红耗时，口变压器径的空载范电流I0包含两个分女量：叼一个爹是磁峰化电兆流Iμ起励周磁作纳用，绿另一密个是铁损劝电流IFe(c葡or每e-lo秩ss墙cur望ren萍t)，是有响功分量,它与-È1同相位柱。Pa浩ge44变压百器的旅空载体电流空载咸电流许用相释量表袋示为电力变组压器空精载电流消只占额萍定电流柿的(0割.5页~5买)%，随着炎容量揉增大流，空工载电痕流相到对越鸟小。轨空载传电流奶中磁燥化电流碌是主疑要的蛙，它榜一般正约比蚁铁损妈电流匆大10倍，班所以壤铁损角αFe很小。Pa冈ge45变压否器的谱空载付电流Pa课ge46变压环器空或载运腐行时作相量是图Pa刃ge47变压渡器空圾载运喊行时甜等效裕电路变压器辉中既有暖电路、史磁路问洞题，又虾有电与巩磁之间相叛互联熟系问诊题。猾为了竖分析搅问题荣方便饰，在华不改幼变变压器挪电磁择关系炸条件防下，溪工程邻上常嫌用一棕个线野性电川路来代替变用压器这霸种复杂脚的电磁君关系，录这个线银性电路雁就称为等投效电路颂。Pag倍e48变压片器空右载运钓行时岸等效直电路由原免边AX端看沃存在植：式中淹其中zm称为狮励磁莲阻抗输；rm称为励贤磁电估阻，郊表示继铁心府中的聪损耗蜘；xm称为励径磁电抗需，表示鸣铁心选中主冈磁通爹产生担的电能抗。zm、rm、xm统称为付变压器毅的励为磁参腐数，液可通误过试凤验测席得。Pa售ge49变压墨器空庆载运肢行时团等效央电路Pag罪e50变压器甚的负载厉运行变压器蚂负载运往行是指湖原边接宏电源，资副边接网负载zL时的工状作状态码。如图4-1嫌0所示馋，这煮时副肚边有堵负载炸电流I2通过罢，原肆边电置流为I1，各量报正方读向规良定与穴空载运行惊时相同应。Pa暖ge51变压器辞的负载债运行电灶磁关系Pa段ge52磁动势趟平衡方扛程式由于副换边出现乌了负载根电流I2，在忌副边废要产裤生磁秤动势F2=I2N2，使俗主磁栏通发蹄生变守化，里从而症引起E1、E2的变化，E1的变化停又使原皮边从空康载电流I0变化为臂负载电流I1，产生迷的磁动体势为F1=I1N1，它僵一方澡面要骄建立兴主磁通Φm，另一铁方面要徒抵消F2对主横磁通时的影翼响。Pag唤e53磁动势伤平衡方债程式由于负蒜载时的I1z1很小，交约占6%U1N，忽略I1z1时有Ù1≈-È1，则可跃认为空迎载时主造磁通与开负载时激主磁通近似硬相等，丘存在如亮下磁动丘势平衡口方程式欣：两边同撇除以N1，得Pag珍e54电流促平衡筒方程迁式负载时炉原边负液载电流图由两部书分组成拘：一部歉分是励磁分删量Ì0(ex吨cit蛙ing线co群mpo挂nen尖t)，用厌以产道生负筋载时始的主磁通乐，它基饱本不随侧负载变鹅化；另渴一部分援是负载冻分量-Ì2/k(l谣oa呀d哄co熄mp溪on贩en高t)，用以然抵消副话边电流Ì2对主磁通山产生园的影违响，响它随技负载隙变化押而变察化。Pa跟ge55电流平饮衡方程理式由于Ì0<<Ì1，忽略Ì0时，原话、副边佛电流关阻系为或用毛有效与值表仪示为上式胀表明做，负集载运沉行时腰，原姜、副渴边电肠流与生它们创的匝数成脱反比损，说喷明变配压器址在变晨换电戴压的声同时屿，也肃能变换电流犬。Pag忍e56负载运梢行时的能基本方傅程式原边：副边：Pag击e57负载让运行狱时的扬基本猎方程名式原、副霉边：式中r2、x2、z2分别为枕副绕组趟的内阻播、漏电童抗和漏渠阻抗，zL为负糠载阻馋抗。Pa河ge58【例4-蒸2】一台三漏相电力溪变压器自，Yy接法，SN=1明00俗kV汉A，U1N/U2N=6/乏0.4裹kV，每驼相参堵数：r1=4点.2巾Ω，x1=9庆Ω，rm=5佣14税Ω，Zm=55但50Ω。求：I1N、I0及每扫相的Z1、xmU1、E1、I0、I1Z1。Pa零ge59【例4-挪2】解：(1刊)(2)Pa个ge60【例4-2问】(3)Pa扶ge61【例4-2透】从本娇例题队的计鱼算可否推出德：r1=4森.2条(Ω别)<香<rm=51帜4Ω；x1=9Ω穿<<xm=5出52殖6Ω；Z1=9.阁9Ω<岸<Zm=55闻50Ω；rm=5使14息Ω<帆<xm=5蛾52蚊6Ω；I0/I1N=6.裤3%，∴I1≈I2，因皮容量SN=10脖0kV旬A不大,故I0占得幅较多痕，对阀大容狼量的歼变压呼器空载电蚕流所占雨比例会速更小些滤；I1Z1/U1=2.牌7%，∴U1≈E1。Pa济ge62变压狱器的粪参数趋折算1．折算己的目的在对变欣压器进戏行定量趟计算时蹦可用上窗述6个方浅程联立求解商，但计唯算复杂差，为了稍方便计密算，引转入折算世法。变压患器折晶算目家的是亿：简枪化定佳量计剂算和吼得出叨变压类器原、脑副边胶之间给有电柴的联板系的筐等效弓电路令。Pa杏ge63变压器除的参数曾折算2．折头算原凯则变压末器折筋算原智则：折算前依后变压咬器中的姥主磁通具、原、酿副边的障漏磁通的数叶量和空慢间分布工情况不逝变，保末持输出拘功率、霜损耗不变闻。Pa诊ge64变压器斩的参数氧折算3．折算捉方法将原踢、副扰边绕下组匝简数变闪换成杀相同写匝数术，一然般是副边占向原渐边折眼算，佳即用丛匝数筐为N1的原历绕组避匝数涨，代替副舟绕组笼匝数俯，并炭保持扣副边镇的磁辫动势割不变垫，折竞算后的各助物理摇量右禽上角析都加哑“ˊ”。Pag创e65变压器摘的参数晌折算（1）电久压、彻电动超势的早折算∵∴同理承有：Pag迎e66变压亮器的廊参数具折算（2）电流述的折算保持程副边鞭磁动落势不脚变则确有：∴Pag蹦e67变压器竭的参数惧折算（3）阻抗叮的折算根据丽折算永前后匙功率用不变滴原则需有：∴同理有巧：Pag辉e68变压器亏的参数芳折算副边笋向原茧边折摄算时帆，单航位为代“V”的折脊算值障等于原值乘洁变比k；单脆位为闪“A”的折算哭值等于帐原值乘溉变比k的倒桑数；傲单位跑为“Ω”的折算妈值等于学原值乘满变比k的平方。如接果原边遵向副边热折算，跨求折算龄值时做惩逆运算现。Pa缝ge69变压悄器的浇参数拉折算折算祖后变昆压器镰的基被本方己程式原边：Pag招e70变压器议的参数伤折算副边寺：Pag即e71变压器米的参数弃折算原、舰副边决：Pa黄ge72等效电倍路1．“T”型等陡效电妨路由图4-1薪0原边AX端看爆存在受：Pag墓e73等效电紫路Pag讲e74等效紧电路2．“Γ”型简化门等效电谦路“T”型等效反电路虽紧能准确众反映变锈压器内马部电磁胡关系，但饭它是串郑、并联逃电路，痒计算较修复杂。修由于z1<<zm为了鸦简化猫计算畅，将窝励磁哭支路洗左移骂到电悄源端婚，使叫其成为“Γ”等效毙电路扯，如其图4-日12所示批，近块似后棕所引耀起的具误差工程偏上允许迷。Pa店ge75等效电等路Pag男e76等效怜电路3．简捉化等照效电租路由于I0<<I1，当忽或略I0时，励胀磁支路委可忽略苹，则等效泼电路赞变成若了“子一”洲字形冠，称冰为简叙化等肃效电液路，强如图4-者13谋(a尚)所示弯。Pag今e77等效电壶路Pa住ge78等效电硬路如果拍令式中zk、rk、xk分别称虹为短路梦阻抗、瘦短路电贤阻和短益路电抗，甜它们统觉称为变驾压器的网短路参萝数，可蜡通过短呼路试验淡测得舱。简请化等粒效电喘路也嫁可表滑示为劳图4-1某3(b泉)的形式。Pa仙ge79相量环图相量图蓄能直观快的表现典变压器筋各物理百量之间螺的相位关勿系。却变压善器所打带的刑负载质不同造，相布量图缎也不烂同，通常变旅压器的彩负载为痰感性。Pa版ge80相量幅图Pa友ge81功率摧关系从电源雪输入的姓有功功废率为式中m为相桃数，角当m=1为单差相变搂压器种；m=3为三相勇变压器，U1、I1分别迈为原它边的旁相电剂压和殿相电关流。Pag提e82功率煤关系励磁铁电阻rm上的扣铁损仗为原绕组惕内阻r1上的厕铜损昼为原边传天递到副猛边的电姥磁功率仔为Pa泥ge83功率衔关系变压民器输马出的筒有功透功率辟为式中U2′（或U2）、I2′（或I2）分里别为昂副边献的相覆电压和贼相电享流。副绕颤组内雅阻r2上的馒铜损形为Pa益ge84【例4-辱3】某台裹三相追电力载变压项器铭惰牌数迅据：啄额定瓦容量SN=75愤0kV俯•A，额扣定电雀压U1N/U2N=1网0/敲0.饥4k警V，Yy联接。试验测烈得每相合短路电吊阻Rk=1坊.42扒Ω，短路霉电抗Xk=6.纠50Ω变压森器原花边接经额定希电压独，副奥边接娱三相俗对称仿负载窗，已困知每相阻桌抗ZL=0.刻25+j0.0躺8Ω。试计述算：1）变务压器最原、副边截电流适；2）副边丽电压；3）输入铸的有功蓝功率和剂无功功率；4）输出跃的有功价功率和宾无功功末率；5）效率袋。Pa捎ge85【例4-眉3】解：蹲（1）计算商原、副机边电流变比波为负载阻咸抗为折算到君原边的持负载阻今抗为Pa理ge86【例4-3捆】本题忽朝略空载串电流I0，采用弓简化等巴值电路设计算，则从原帽边看每繁相总阻队抗为原边电隔流为副边棍电流萝为Pag贡e87【例4-3忌】（2）计算盖副边电呈压（3）计讨算输牛入的附有功骆功率播和无塌功功否率原边功磨率因数垂为输入党有功蛇功率障为Pag肢e88【例4-3讲】输入无盯功功率铜为（4）计编算输棚出的蔬有功画功率稠和无滑功功哗率副边功仍率因数锣为输出的耕有功功鞭率为输出的冻无功功怜率为Pag交e89【例4-3谎】（5）计带算效历率注意酸：在没占有特泰别指犯出为晕相值照情况贞下，避求三块相变和压器的原宏、副杨边电阳压或终电流膝时，喜均指晚线电毫压或猴线电楚流。实际电洋力变压直器的负见载运行肆时I0<<I1，工始程计装算一版般采用简轰化等效凝电路。Pag阔e90参数趟的试随验测扛定变压惭器的迷参数肥有励微磁参湖数和劲短路彻参数畏，只汪有已知参数饱，才能添运用前晶面所介软绍的基沃本方程锈式、等观效电路眨或相列量图牙求解困各量王。对绪制造信好的辆变压垒器，躲其参数可水通过甜试验夏测得叔。Pag陡e91参数的由试验测闻定1变压器结空载试锐验通过空犹载试验头（op问en我-c市ir可cu失it惠t赞ex要t）可无得励渴磁参数、爱变比易和铁未损等示数据绒。Pag历e92参数珍的试填验测招定Pa林ge93参数穿的试荡验测列定为了孙便于张测量访和安邪全，市空载扎试验涝一般覆在副虚边做修，即在神低压慌绕组ax上加偿电压U2N，高比压绕垮组AX开路汇，测量电会压U2、空于载电友流I20、输贼入功决率P0和开路康电压U10。因变压游器空载吗时无功陈率输出康，所以秆输入的败功率全粱部消耗在变容压器的橡内部，厦为铁心材损耗pFe和空键载铜随耗I202r2之和，但和空载电适流I20很小，pFe>>I202r2，故可之忽略空隶载铜耗，认剥为P0≈pFe=I202rm。Pag屠e94参数的瞒试验测砌定根据莲测得饿的空舌载试溉验数池据可恒计算雪单相乘变压蹦器的参数巨：变比拖为：空载难阻抗群：士空番载电替阻：其中鹊。Pag到e95参数的狠试验测很定由于冠可役认为励磁棉阻抗户：励磁凯电阻丈：励磁湖电抗腰：Pa皂ge96参数为的试怜验测有定由于占空载刑试验稠在低赶压侧总做，钓计算课所得怕的励泻磁参数是低雕压侧的鹅值，如争需折算嚷到高压撤侧，各狡计算值挖应乘k2，还笼应注威意的时是，保励磁葵参数截随电豪压的具大小纷而变仪化计算时厦要取额梅定电压放下的数卸据。对么于三相扶变压器虎测得的姐功率捷是三产相的杯，而浮励磁胆参数铸是指督每一亡相的未，故在计算其时应将某三相功久率除以3，即取痕一相功坑率计算貌，同时酱应将束测得煌的线授值数笑据转保换成匀相值兆数据坑。Pa色ge97参数恳的试介验测胃定2.变压器声短路试杯验通过短绿路试验(s约ho由rt商-c柜ir锐cu签it骨t构es促t)可得沸短路丘参数久、铜损数等数瓦据。变压猛器短血路试喷验一狐般在计高压沫侧做拨，即困原边践加电压，副部边短路基。Pag似e98参数的倦试验测月定Pag暴e99参数匠的试窜验测弱定应注倍意的获是，邮由于秆变压辨器的你短路晌阻抗zk一般走很小当原测边的扩电流创达到稼额定稻值时饱，原步边所作加的借电压凳很低对，所以在定短路试矩验时，积变压器牲的高压编绕组前检接自耦车变压器，将瓦自耦变彻压器的椒输出电罪压由零段开始慢考慢升高尊，直至短路滨电流为许额定电嚷流为止福。Pag感e10锹0参数的勒试验测修定根据里测得厅的短桑路试犁验数差据可典计算室单相虾变压雅器的参数短路输阻抗货：迫短田路电杂阻：短路电斩抗：Pa矿ge101参数的偶试验测立定根据区规定抓，测夫得的垃电阻芦应换唐算到厦国标愈规定既的75摸℃时的梦数值闹，换执算公明式为对于品铜线葛：对于宋铝线凶：式中θ为试验牺时的环近境温度夫（℃）。Pa仇ge102参数的湾试验测伙定在75℃时的短舰路阻抗毕为对于三帜相变压掉器应注娇意用相应值计算揪，所得劝的参数也是花每相值锋。如果呢要将原虫、副边易参数分挠开，可游近似认为腊：r1≈r2′；x1≈x2′；z1≈z2′。Pag奇e103参数愤的试驼验测柱定短路你试验久时，垦当原叠边电程流达诊额定比值，背加在换原绕组的电值压是，Uk称为变婚压器的窝阻抗电纸压，可丸用原边额定电怪压的百晴分数表锈示，即笋为Pag粉e10疏4【例4-4挥】一台贱型号貌为SL方-1僚25勇0/尾10三相电闻力变压郑器额定筐数据SN=12舅50k冒V•A，U1N外/U2N=锡10/士0.4社kV，Y/都Y联接世。在底低压侧剪做空恒载试异验，蔑测得少数据烈为U2=U2N=4果00胸V，I2=I20=25企.4A，p0=2烦41治0W。在鸣高压目侧做拿短路何试验泳，测得数普据为U1=U1k=44录0V，I1=I1N=72码.17砌A，pk=1悬35淋95蒜W在室伍温20影℃。试求袋：1）折踏算到功原边雕的励垄磁阻废抗和拢短路阻抗，幕用标幺典值表示羊；2）阻棒抗电复压及舱其百惰分值邀。Pa略ge10仪5【例4-4匙】解：咬（1）计算欺励磁阻伶抗和短霸路阻抗变压免器的肺变比船为折算预到原变边的殖励磁厅参数谅为Pa震ge10惧6【例4-4稍】原边绕挽组阻抗吼基准值环为励磁于参数碌的标痛幺值刃为Pag哑e107【例4-4你】短路参掀数为Pag久e10捆8【例4-4涌】变压器雹为铝线绕，换算咽到75℃时的参塔数为短路参贿数标幺庆值为Pa悲ge10旺9【例4-笔4】原边漏荒阻抗、胶电阻、缴漏电抗舟在75畏℃时的参蔬数为原边漏绩阻抗、舰电阻、浩漏电抗芹标幺值奥为Pa撒ge110【例4-4悠】副边漏机阻抗、磨电阻、盘漏电抗吨为Pag摸e11挎1【例4-4腾】（2）计算侍阻抗电摆压及其夹百分值阻抗电维压为阻抗樱电压绑百分蔽值为Pa斧ge11外2【例4-意4】注意绞：三相变束压器试武验时测痰得的功天率是三躺相的总权值，而参数趟计算是军指每一计相的值脸，要注顽意换算蛙。空载攀试验在副嗽边做一柿是为了伶安全，贪二是为扎了便于裤读数。Pa屈ge113【例4-4拦】短路电哑压一般横标于铭头牌上，跪其值大缠小反映扒了变压器升在额亲定负宗载下由运行玩时的许漏阻拘抗压笛降的土大小梳。从运行玻角度逢看，谨希望兔此值飘大些春，这细样使据输出暑电压柴的受负载难波动捉影响慰小些汽；但鸡阻抗素电压击小时彩，变攻压器盆发生短路胜故障谊的短庙路电述流必微然很动大，艺可能塞会损疫害变辞压器妖。因此电慌力变压雄器的短浩路电压啄在某个渡范围，发一般中吼小容量短朴路电扯压百锁分值炭为4~梳10顺.5没%。Pag仰e11赚4标幺值标幺捕值(p泼er朵-u土ni但t)是指享某个栽物理躬量的葛实际厚值与站其所选定酒的同一拦单位的闷固定值城的比值淋，即：Pag兵e115标幺呆值为了与盐实际值腔区分，偷标幺值脉都用在竟其右上铜角加“*朵”号浙表示逮。基勇值的毅选取仙是任罗意的州，在灿变压间器中挎，一般选额历定值作罗为各物焰理量的闸基值，名但存在僵有相互樱关系的辈几个恨物理症量中友，所巾选基岸值的症个数球并不旬是任泛意的当某壳几个缩慧物理柔量的息基值民已被仆确定蓬，其洋它物瘦理量骡的基值也欣就跟究着确漠定了诱。Pag格e11两6标幺浩值采用标租幺值时矛，变压税器的短盟路阻抗骑标幺值帐与额定电肯流下税的短秋路电忠压标微幺值浇相等单，即筒有：Pag亚e117标幺值用标幺饰值来表峡示各物守理量的兆优点是秩：1.采用标烧幺值时悼，不论孝变压器锯的容量脖大小，旷变压器愉的参数犬和性喷能指骡标总汽在一买定的溉范围这内，苦便于颜分析样和比傻较例如电典力变压纸器的短扔路阻抗军标幺值zk*=鉴0.蔽05革~0团.1批0，如果求招出的奖短路穷阻抗还标幺琴值不耍在此灯范围恩内，遣就应偿核查异一下是劣否存虚在计浩算或储设计梯错误竹。Pag森e118标幺值2.采用阴标幺喝值能秤直观劫地表忠示变亿压器秤的运毒行情洁况。剃例如已知努一台贺运行读着的凯变压堡器端办电压滨和电裁流为35嚼kV、20A，从这砌些实际摸数据上忍判断不继出什么青问题，华但如果已知狂它的裤标幺锻值为Uk*=重1.粪0、Ik*=魄0.宪6，说衔明这联台变亡压器欠涌载运胞行。Pag振e11宝9标幺龄值3.采用木标幺概值时碗，原碍、副习边各贿物理波量不管需进宵行折闸算，便于计坦算。例勺如副边壮电压向虽原边折吧算：采用标分幺值时虎：Pag乘e120变压漂器的俗运行论特性变压器宏的运行脚特性有忌外特性U2=ƒ（I2）和绵效率部特性h=ƒ（I2），揉而变蜡压器挠的主驱要性沟能指兵标是鞠电压紧变化率。Pa端ge12裤1变压晕器的柱运行远特性1.电压变亩化率和笔外特性变压器非外特性奥是指当U1=U1N，co勉sφ2=常数时江，副边言端电冶压随究负载某电流便变化翠的规愈律，盒即：U2=ƒ（I2）曲线。蹲由于变垦压器内俗部存在定漏阻抗秧，当有稼负载电雪流时，虹就会猎产生活电压抗降，助所以挨输出衣电压侦是随偷负载勇电流变化而笨变化的各，其变钻化规律疑与负载娃的性质无有关，教如图4-弟17所示。Pag凳e12穗2变压器暑的运行鲁特性Pag毕e12玩3变压器否的运行悦特性为了棕表征伞电压寨随负问载电话流变肠化的只程度遗，可嫁用电压变化师率ΔU*表示。权电压变额化率是剧指在原屋边加额隙定电压，安副边空注载电压朽与某一拉功率因税数下的族额定负泪载的副幸边电鸭压差幅值与辜副边滥额定济电压严的比泻值用件百分童数来表示株，即锅有：Pa掌ge124变压怠器的投运行见特性根据简姨化等效敬电路的姐相量图爽可推导胡出电压倦变化率的惊公式挑为式中b=I1/I1N=I2/I2N，称伙为变否压器丘的负宪载系衔数。吉若用标幺姿值表庸示时锹，电合压变钩化率诱公式骑为Pag罪e12嫂5变压器雅的运行碧特性Pag朴e126变压器摩的运行舍特性变压饱器的鞋电压倍变化霸率与玩短路农参数rk和xk、负载嫂系数β、负粥载功造率因村数角φ2有关瓜，当貌负载牲为电劳阻性恼或感性时迷，电压腿变化率ΔU*>0，且电悉阻性负沉载的电近压变化率欣小于感乳应负载抚的电压运变化率兼；当负咽载容性腊时一般情资况下，|rkcosφ2|<|xksi罗nφ2|，使看电压脏变化扭率ΔU*<0迷,外特在性上何翘。Pa世ge12缩慧7变压器猎的运行份特性设P2=mU2I2co细sφ2≈mU2NβI2Ncosφ2=βSNco秆sφ2，则效率雕公式为Pa但ge12含8变压自器的较运行六特性2.效率特朴性是指旨当负芬载功阅率因努数为常喊数时糟，效蚂率与狭负载限系数的魂关系还，即h=ƒ（β）。Pag勾e129变压凭器的渴运行晚特性当负载腥变化到遥某一值卵时，效坟率为最糊大，即视为hmax对应学的负哀载系残数为bm，对壶效率昂公式南求导都，并句令得最环高效材率时疑的负抹载系屑数为可见饼，当弄不变稿损耗奏等于汗可变鹅损耗拾时，鄙变压北器效率为仓最高晒。Pa斯ge13袖0三相表变压蜡器三相变拥压器(th悉ree傻-ph强ase龟tr捎ans裳for趣mer狂)广泛接应用于电力限系统中喊，在对京称三相姑负载下帅运行时啊，变压脾器的各升相电惩压、抄电流柜大小示相等浆，互传差120夜°相角，姑三相完全对肝称，前续面所得敏出的单摘相变压漫器的基省本方程闭式等值违电路近和相穴量图湖可直肚接用咸于三关相变棋压器葱的任鱼意一相。争下面壮只讨氧论三渴相变羊压器狭特有烛的问温题。Pa餐ge13币1三相变词压器磁洒路系统由三个寸容量与例结构完够全相同允的单相悦变压器载组成的三相情变压器铸。特点倚是每相泊都有自酒己独立建的磁路败，互不结相关孟，各晴相的贼励磁从电流题在数或值上牙完全诸相等赏。这种结渐构的脸变压候器称范为三恋相组孔式变壁压器搞，其筑优点押是：对特跳大容鉴量的下变压穗器制淹造容酷易，扒备用耳量小裳。但馒其铁心用料友多，占律地面积折大，只俩适用于皆超高压歉、特大按容量的弱场合骆。Pag游e132磁路系查统磁路谨系统Pa站ge133三相变找压器磁角路系统三相饺心式娇变压嚷器特尼点是貌三相漠磁路坛相互颠关联惊，磁路长贷度不革等，网当外忧加三航相对题称电熄压时耗，三飞相励晋磁电流不薪对称萄，但倾因励赵磁电惠流很银小，差可忽晓略对保负载慨运行的影响旱。其优渠点是：扒节省材钞料，体偏积小，凶效率高催，维护方墙便。故竿目前大脏、中、睬小容量剂的变压训器广泛哗采用心些式变奶压器芝。Pa秒ge134三相变稼压器磁殊路系统Pag丹e135绕组联周接组别三相辩绕组稀通常掌采用扎星形愁联结伍（记歼作“Y”或“y”）或三渴角形锤联结歼（记棒作“D”或“d”），绕汤组的首辣、末端的标志笛规定如枣表4-1所示。Pag终e136绕组巧联接索组别Pag威e137绕组厘联接咱组别变压庄器一首次侧宅电动掩势和震二次影侧电哄动势食的大嫂小由匝数断比决朱定，证它们脆的相容位关掩系又魂是怎唐样的妙哪？电力繁系统卷中并关联运侧行的扎变压柄器，狂不但猎要求具二次电压大伍小相等窄，而且爽要求二低次电压姨的相位阁相同。绵在晶闸管翁电路中隶，要求贡主电路脱电压与土晶闸管耗控制极连电压信锈号满交足一巧定的柄相位讨关系绕。实际中悦，对变扛压器一植次和二责次电动骑势的相贴位是有要求塘的，这跪种相位冈关系用档联结组标表示。Pa依ge138绕组吴联接梁组别1.单相变俱压器联语结组别单相村变压香器高妙、低贷压绕太组电第动势赵相位陪关系谋只有同相粗位和墙反相弱位两老种。单相拨变压刷器联姿结组逐别标身号为具“6”，记拥作“I晒I6夫”，具有备这种鼠联结卵组别略的变壳压器反称为邻反相婆变压悄器。Pa衣ge139绕组联伪接组别2.三相变蠢压器联惰结组别确定免三相微变压只器联能结组仇别的受步骤句是：①根据三哄相变压雁器绕组蜘联结方美式（Y或y、D或d）画出高尼、低培压绕壳组接喜线图缘瑞（绕然组按A、B、C相序迷自左向右排鲁列）；②在接凑线图将上标术出相章电动季势和短线电扎动势挂的假筋定正遵方向；Pag邮e140绕组联鲜接组别③画出今高压候绕组因电动屠势相忌量图健，根沙据单辨相变读压器梳判断同积一相美的相舒电势摇方法沉，将A、a重合，呀再画出厘低压绕组的尝电动势茄相量图斑（画相宇量图时较应注意辈三相量狸按顺相序熄画）；④根据宋高、拍低压竟绕组句线电喜动势坊相位虚差，帖确定冰联结违组别的漆标号刷。Pa郊ge141绕组联药接组别（1）Yy联结拍组别Pag崖e142绕组挠联接副组别Pag摸e14衬3绕组档联接惊组别Yy联结晕的三冷相变干压器河，共略有Yy0、Yy动4、Yy8、Yy贩6、Yy灰10、Yy扣2六种葱联结怕组别抛，标执号为英偶数猴。Pag疤e144绕组浸联接竿组别（2）Yd联结组蛇别Pag让e145绕组户联接词组别Pa祥ge14贱6绕组联前接组别Yd联结的埋三相变锣压器，浑共有Yd1、Yd西5、Yd踏9、Yd7、Yd1价1、Yd3六种沉联结舞组别仅，标杂号为参奇数锣。Pa偿ge147绕组联尊接组别（3）标紧准联虹结组魄别理论缘瑞上，业变压吓器可举以有友很多创联结喜组别瓶。但慢实际上，为膏了避免蛋制造和砖使用上泡的混乱价，国家沿标准规唇定对单相熟双绕组升电力变藏压器只晴有II蚂0联结组朱别一种娇。对三相双厉绕组电便力变压季器规定色只有Yyn缩慧0、Yd胁11、YN弊d1械1、YN津y0和Yy0五种。Pa命ge148标准联馋接组别Yy怀n0组别石的三配相电悄力变卷压器怎用于例三相科四线竞制配电系伙统中浇，供腔电给炸动力获和照猛明的烧混合济负载郑；Yd1负1组别的意三相检电力骂变压没器用敌于低归压高致于0.4叛kV的线从路中平；YN印d1沿1组别已的三雅相电葬力变震压器也用于110贿kV以上离的中报性点需样接地嫩的高无压线晶路中涉；YNy昆0组别姨的三市相电树力变眨压器用于眨原边需偿接地的婆系统中厕；Yy少0组别的充三相电岔力变压器绒用于晚供电锐给三宣相动锈力负拜载的径线路僻中。Pag薄e149试验确侦定绕组演极性先标出坡原、副弓绕组的律假定同陈极性的肌出线标湾号A、a和X、x，把X和x用导弯线连丛接，历在原坛边加融一较其低的便于测廊量的交全流电压辽，分别王测量UAX、UAa和Uax，如果UAa=UAX-Uax，则说殖明假定堂标号A、a是同挂极性翅，即为同名末端；如肌果UAa=UAX+Uax，则说仗明假定跳标号A、a是异殊名端从，假旺定标慕号不在正确村，将忘原绕过组或牙副绕从组的出线端惕标号互变换即可跪。Pa敲ge150试验确弃定绕组咬极性Pa绸ge151试验曲确定尺绕组承极性对于三傅相变压纲器的每羊一相原洗、副绕貌组之间适的极性，炒与上披述单宅相变璃压器里的测丹法相剃同。凝而三逮相心杨式变压器原乘边各相列绕组之间的忙极性，扰也可用交裳流法搏试验氏测定烂。Pag觉e15锈2试验确过定三变缩慧压器联乎结组别Pa满ge153试验确唐定三变膏压器联敲结组别根据款相量径图上丙的几肥何图叠形可将推导腊出以昂下公想式：式中K=UAB/Uab为变鞠压器玩的线捕电压芹之比影。由上两绒公式计眼算所得笑的电压肾值与试客验测得敌的电压值冠比较慨，相腿符，未则说伍明是Yy季0联结帆组别喜。Pa概ge15校4其他砖用途任的变值压器菌*其他料用途剧的变疾压器脉这里汇主要薄介绍雨自耦烧变压腥器、电压互掀感器及井电流互回感器。Pa杠ge15奔5自耦变商压器自耦变轮压器(a梦ut程ot遍ra尸ns鞠fo预rm卷er辟)的特衰点是阀副绕岗组是原绕组悬的一部衔分，原展、副绕横组既有刺磁的耦熔合，又姨有电的联系增。自耦变汉压器有脚单相和趟三相，厚有升压吗，也有川降压。Pag孕e156自耦变利压器AX为原绕水组，匝胸数为N1，ax为副键绕组么，匝购数为N2，其中蛾副绕组欧也是原晴绕组的瞧一部分狱，称为昼公共绕组，将Aa绕组翁称为串联彻绕组。Pag滤e157自耦抗变压突器1．电煮压关佣系当在原已边加电喉压时，底有主磁民通和漏吵磁通产降生，主磁通基在原、纤副绕组畜中产生猎感应电吉动势È1、È2，如果忽略宅漏阻抗开压降，质则原、侄副边的油电压关扶系为式中kA为自蚁耦变奋压器智的变奔比，kA>1时为公降压县自耦劳变压器下。Pa甲ge15赠8自耦帖变压岁器2．电流炭关系负载悲运行逃时，哈主磁临通可冠认为毛与空心载时器近似理相等则有磁慎动势平员衡方程迷式：忽略励吩磁电流壤时可得欺：上式表醋明，电带流Ì1与Ì2的实际骗方向相抵反。Pag浩e15解9自耦变漫压器对于图4-3巴3节点aˊ利用蛾基尔借霍夫册电流偶定律倦，可得公共泪绕组aˊx中的电汉流I为当忽演略Ì0时，Ì1与Ì2反相，在kA>1时，则裙有Ì2>Ì1，在节点aˊ上的俯电流文有效女值为I=I2-I1。Pa浩ge160自耦变懂压器3．容量献关系自耦变穗压器中阔存在变供压器容例量和绕拨组容量比这两个容量。变压器绒容量是枯指原边待输入容娃量或副监边输出诉容量，又称因通过怎容量工，数略值上智等于杏额定站电压匙与额变定电纠流的揉乘积。绕骨组容量颈是指该累绕组的治电压与艘电流的侵乘积，裙又称电磁集容量贸。Pa税ge16姨1自耦越变压苹器对于唉双绕您组变划压器贿，功厅率是印全部捕通过摩原、鉴副绕组的电蜜磁耦合撕从原边鞭传送到珍副边，皮即有：SN=UN1IN1=UN2IN2变压器秒的绕组围容量就歼等于原践绕组容奸量或副滥绕组容跃量，也就是特铭牌上右标注的毯变压器床容量。务但是自亲耦变压舱器的变压器恰容量与剑绕组容迟量却不摊相等。Pag偷e16巴2自耦变煮压器自耦变霸压器的奏额定变剃压器容消量为SN=UN1IN1=UN2IN2Aa串联屋绕组裂的绕东组容专量为ax公共稻绕组量的绕裳组容言量为Pag柏e163自耦舅变压毅器结论:额定运垃行时串才联绕组祝与公共基绕组的祖绕组容棕量相等，均择为自耦静变压器扔容量的悠（1-1初/kA）倍。Pag钻e164自耦变总压器自耦砖变压院器的灵输入战容量宣为式中Sem为电说磁容斯量；Str为传导奔容量，厚说明输抢入容量中一部造分是电虏磁容量益，是通壮过电磁太感应作生用传到伶副边的妹；另害一部浩分是撑传导怀容量犹，它蛇是由I1直接妹传到寒副边的，它免不需要们增加绕蒙组容量朗。Pa耽ge165自耦变令压器结论:自耦岗变压吃器的轮变压凶器容补量大波于绕管组容适量，材和同容量悠的普私通双寸绕组块变压乓器比米，耗彼材少伞，体误积小未，成本低段，效欺率高胸。变比kA越接近1，(1-俊1/kA)越小，婚绕组容泛量越小棚于变压器氏容量，肃自耦变湖压器优怎点越突祥出，故学一般变塘比在1.逃5~豪2之间序。Pag算e16塔6自耦变帆压器应用嚼：自耦晶变压妙器在凉电力吼系统驱、工血厂、腿实验忆室以少及家用电器系等均有堪应用。Pa裂ge167电压互极感器1．电压痕互感器电压台互感烛器（Pot驶ent搜ial沾Tr负ans绘for见mer）作用恐是将高电压嗓降为低顶电压（谜一般额姨定值为10著0V）供尽电给板测量仪饮表和尺继电冰器的滚电压掌线圈迫，使评测量卖、继辣电保达护回路与枯高压羞线路耽隔离抹，保赚证人阅员和留设备宵的安挽全。Pa急ge168电压遇互感棚器原绕组现并联在攀被测的孔高压线梳路上，球副绕组吉与电压表、测功率表喊的电压愚线圈等室构成闭合宏回路糟。由索于副姨边所本接的包电压表等绵负载槽的阻附抗很策大，鲜副边怜电流很小阅，电活压互鸦感器写实际漆上相粉当于一台空来载运行闪的双绕冰组降压鼠变压器。Pag锈e16床9电压挤互感缸器为了减产少测量国误差，御设计时咬应尽量条减小短偷路阻抗和励陡磁电介流，傅当忽闸略漏榆阻抗浑压降忙时有决：式中ku为电鹊压互等感器鱼的变拦压比题。一般与苏电压互病感器相兼配的电哈压表，索已考虑氏变比的折算，吉所以从厘电压表墙上可直餐接读出糊实际的冤电压值书。Pag旧e170电压互彼感器实际旗应用堤中，著阻抗企压降筐虽很衣小但脉还是湿存在潮，会产生狱一定史的误乖差，杰所以恩电压株互感活器常葱用精困度等外级有税：0.2、0.5、1.净0、3.0。Pa费ge17喂1电压互凭感器电压壮互感牵器在炎使用蛋时应挖注意纳：①副边闯决不钉允许闹短路楼，否价则会恳产生贱很大浑的短坟路电纳流，烧坏剪电压过互感乏器；②为确保姥工作人先员安全微，电压寇互感器昏的副绕饮组以及盒铁心应加可靠叙接地耕；③为确保暴测量精挑度，电逐压互感仇器的副乒边不宜抄并接过少多的负之载。Pa验ge172电流呈互感尿器电流蔽互感摆器(C艳ur河re层nt眯T角ra移ns率fo扔rm舱er筝)作用膊是将尚电路中流素过的大黑电流变愧换成小摆电流(额定值决为5A或1A)供电给珠测量仪旁表和继肢电器的村电流线备圈。Pa铲ge173电流扰互感作器原绕组淋串在被别测的高雅压线路见中，副券绕组与督电流表、雁功率况表的赶电流渗线圈套等构责成闭涨合回秃路。公由于研原绕组匝书数为钉一匝框或几袋匝，芝副绕震组匝数很多纳，而副谁边所接桂的电流症表等负载兰的阻住抗很获小，茧电流拥互感液器实际上相挺当于一蛋台处于脉短路状俗态升压变瞧压器弊。Pag村e174电流粥互感势器为了减倚少测量吃