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变压器的参数测定和标幺值

等效电路中的各种r1、r2、x1σ、x2σ、rm、xm、k 等,对变压器运行性能有重大影响。
这些参数通常通过空载试验和稳态短路试验来求得。
一.变压器空载试验(求取rm,xm,i0,pfe ,k) 一次侧加额定电压un,二次侧开路, 读出u1、u20、i0、p0
i0/很小,由i0在绕组中引起的铜耗忽略不计,p0全部为铁耗
p0=pfe=rmi02 zm=u1/i0
rm=p0/i02 xm=sqrt(zm2-rm2) k=u1/u20
zm与饱和程度有关,应取额定电压时的数据。
空载试验也可以在二次侧做,但应注意折算到一次侧,即结果要乘以k2。
二.稳态短路试验(求取rk,xk,uk,pcu )
二次侧直接短路时的运行方式为短路运行。如果一次侧在额定电压时二次侧发生短路,则会产生很大的短路电流,这是一种故障短路。
稳态短路时,一次侧加很小的电压(额定电压的10%以下),并在绕组电流为额定值时读取数据ik、uk、pk,并记录室温θ。 稳态短路时,电压很低,所以磁通很小,铁耗可以忽略。pk全部为铜耗。 uk=ikzk zk=uk/ik
rk=pk/ik2
xk=sqrt(zk2-rk2)
rk75=rk[(234.5+75)/(234.5+θ)]
zk75=sqrt(rk752+xk2) 阻抗电压:短路电压uk的实际值和额定电压u1n的比值的百分数称为阻抗电压uk。 uk=(uk/u1n)100% 阻抗电压uk是变压器的重要参数,其大小主要取决于变压器的设计尺寸。uk的选择涉及到变压器成本、效率、电压稳定性和短路电流大小等因素。 正常运行时,希望uk小些,使得端电压随负载波动较小。但发生突然短路时,希望uk大些以降低短路电流。
三.标幺值
(1)标幺值 = 实际值 / 基值 基值一般取额定值,标幺值就是实际值与基值的比值。 一次侧的标幺值: u1*=u1/u1n, u2*=u2/u2n
i1*=i1/i1n, i2*=i2/i2n
p1*=p1/sn
r1*=r1/z1np=r1/(u1np/i1np)
x1σ*=x1σ/z1np=x1σ/(u1np/i1np)
(2)优点
直观明了,直接反映变压器运行状态,例如i1*=1.5 说明过载了。 计算方便,便于性能比较。不论变压器大小、形状,其两个主要性能指标的大小一般为 i0*=0.02~0.08,uk*=0.05~0.175 使用标幺值后,折算前后各量标幺值相同,无需折算,即: r2*=r2'*,i2*=i2'*,u2*=u2'*
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