2022-2023学年高二物理竞赛课件：变压器

变压器 变压器 实验步骤 将变压器低压边短路，高压边经调压器接至额定电压、 额定频率的电网。 调节原边电压从0逐步上升，原边电流缓慢上升。 当原边电流等于额定电流时，测取原边电压Uk、原边电流Ik以及原边输入功率Pk。 记录实验环境温度。 第二章 变压器 短路实验 （1）实验目的：计算变压器的短路电压uk、负载损耗Pk和短路阻抗Zk。 （2）实验接线图 对应简化等效电路 第二章 变压器 参数计算 一般地，为了方便，取 短路阻抗 短路电阻 短路电抗 ① 确定短路损耗： ② 计算短路参数： 第二章 变压器 几点说明: 3）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时(75º)的数值。 4）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值； 1）因变压器的短路阻抗较小，所以短路电流等于额定电流时的短路电压较低，实验时需格外小心； 2）短路损耗随电流变化而变化，注意Pk为泛指，而PkN为确指（额定电流时的短路损耗）； 实验环境温度 第二章 变压器 短路电压（阻抗电压） - 阻抗电压：短路电流等于额定电流时候的外加电压，即 很多时候用百分比来表示，即： - 铭牌上有时候标注阻抗电压 第二章 变压器 短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。 从正常运行角度看，希望它小些，这样可使副边电压随负载波动小些；从限制短路电流角度，希望它大些,相应的短路电流就小些。 对变压器运行性能的影响： 一台单相变压器， 在 时开路和短路试验数据如下 试验名称 电压 电流 功率 备注 开路试验 11KV 45.5A 47KW 电压加在低压侧 短路试验 9.24KV 157.5A 129KW 电压加在高压侧 试求： (1)归算到高压侧时激磁阻抗和等效漏阻抗的值； (2)已知 ，画出T形等效电路。 计算实例1 解： 一次和二次绕组的额定电流为 电压比 归算到高压侧时的激磁阻抗和等效漏阻抗 （2）T形等效电路图如教材图2-17所示，图中 换算到 求折算至高压侧的 |Zm|、Rm、Xm 和 |ZS| 、RS、XS。 一台三相变压器， SN = 1 000 kV·A，U1N / U2N = 10 000/231 V，I1N / I2N = 43.3 / 1 874 A。Y,d 联结。 室温为 20o C，绕组为铜线，试验数据如下表： 试 验 线电压/V 线电流/A 功率/W 备 注 空载试验 231/10 000 103.8 3 800 电压加在低压侧 短路试验 440 43.3 10 900 电压加在高压侧 计算实例2 = 3.83 Ω Xm =√|Zm |2－Rm2 U20 U1N k = 10 000 / 3 231 = = 25 折算至高压侧 Zm = 252×3.85 Ω = 2 406 Ω Rm = 252×0.35 Ω = 219 Ω Xm = 252×3.83 Ω = 2 394 Ω | Zm | = U1 I0 =  = 3.85 Ω 231 103.8 /√3 Rm = P0 / 3 I02 =  = 0.35 Ω 3 800 / 3 (103.8 /√3 )2 解： (1) 由空载试验求得 XS =√| ZS | 2－RS2 = 5.54 Ω 折算至75℃ RS = ×1.94  = 2.36 Ω 234.5 +75 234.5 +20 XS = 5.54 Ω | ZS | = RS2＋XS2 = 6.022 Ω | ZS | = US IS RS = PS / 3 IS2 =  = 1.94 Ω 10 900 / 3 43.32 =  = 5.87 Ω 440 / 3 43.3 (2)