变压器开路和短路测试

在本教程中,我们将学习在变压器上下文中的开路测试和短ob直播app路测试,如何在变压器上执行开路和短路测试,计算这些开路和短测试的效率,并计算规则.

介绍

通过了解所有的等效电路参数,可以预测变压器在不同负载水平下的性能。这些电路参数以变压器的开路(OC)和短路(SC)试验数据提供。在不实际加载变压器的情况下,这两个评定试验给出了试验结果,用于确定等效电路参数。

通过这些参数,我们可以很容易地确定变压器在任何功率因数和任何负载条件下的效率和调节。这种寻找变压器参数的方法称为间接加载法。

本教程列举了如何执行这些测试,如何从测试数据和重要的高压或低压侧确定等效参数,在其中执行计算。

变压器开路或空载试验

该试验是为了找出变压器等效电路的分流或空载支路参数。通过试验得到了铁损和空载电流值,从而可以通过简单的计算确定空载支路参数。

由于名称本身表示,变压器的次级侧负载端子保持打开,并且在初级侧施加输入电压。由于此测试在不放置任何负载的情况下进行,因此该测试也命名为无负载测试。

如何进行开路测试?

开路(OC)试验是通过变压、电流表、电压表和瓦特表等仪器将变压器的低压侧(主侧)连接到交流电源进行的。二次侧或高压侧端子是敞开的,在某些情况下,一个电压表通过它来测量二次电压。

一次侧电压表读取施加到变压器上的电压,电流表读取空载电流,瓦特表给出输入功率,可变电压表用来改变施加到变压器上的电压,以便在额定频率上施加额定电压。变压器OC测试布置如下图所示:

度测试

当对变压器提供单相电源时,通过改变变形来调节初级电压的额定值。在该额定电压下,需要采取电流表和瓦特计读数。从该测试中,我们得到额定电压VO,输入或空载电流IO并输入电力wO

我们知道,当变压器空载时,空载电流或一次电流非常小,通常为额定电流值的3 - 5%。因此,一次绕组中的铜损耗可以忽略不计。

在OC测试中,变压器在额定电压和额定频率下运行,因此最大的损失将是铁芯中的磁通。由于铁芯或铁芯损耗在额定电压下,输入的功率是由变压器在空载下提供铁芯损耗。

WO=铁损失

空载分流参数由OC试验计算得出为

无负载功率因数,cosφO= W.O/ VOO

一旦获得功率因数,就不确定了无负载分量电流为:

空载电流的磁化分量,I= I.OSINφ.O

空载电流的铁芯损耗分量,I= I.OCosφ.O

然后,磁化支路电抗XO= V.O/我

电阻代表铁芯损耗,RO= V.O/我O

当变压器空载运行时,由分流或并联参数引出的电流很小,约为额定电流的2 - 5%。欧宝官网app苹果下载因此,一个低电流将流过电路在OC测试期间。为了便于仪器读取,电压、电流和功率的测量必须在低压侧进行。

同时,还必须选择低量程电流线圈和低量程电流表。变压器空载时功率因数过低。通常低于0。5。因此,为了与这个低值工作,一个LPF瓦特表被选择。OC测试得到的等效电路如下图所示:

OC等效

变压器短路试验

该测试是为了找出等效电路的串联支路参数,如等效阻抗(Zo1群或z.o2),总绕组阻力(ro1群或者r.o2)和总漏抗(Xo1群或者Xo2).此外,它可以确定铜损耗在任何期望的负载和总电压降的变压器参考一次或二次。在此试验中,通常用粗导线将低压绕组短路。试验在另一侧进行,即高压侧(为主)。

SC测试

如何进行短路测试?

在短路(SC)试验中,一次绕组或高压绕组通过电压表、电流表、瓦特表和如图所示的变压器连接到交流电源。此试验也称为降压试验或低电压试验。由于二次绕组短路,在额定电压下,变压器绕组电阻很小,因而获得很大的电流。

如此大的电流会导致变压器过热和烧毁。因此,为了限制大电流,初级绕组必须通电,这刚好足够在变压器初级产生额定电流。

由于两个主要原因,SC测试在HV侧进行。第一个是,通过施加额定电流和HV侧的额定电流进行的SC测试远小于LV侧的额定电流。因此,与LV侧相比,在HV侧(由于低电流值)容易地实现额定电流。

另一方面,如果我们通过将测量仪器连接在LV侧的测量仪器上,则辅助电压为零。因此,与LV侧相比,通过HV侧的电流流过HV侧的流量非常高(随着VA额定值是恒定的),因此它将导致燃烧变压器。

在该测试期间,通过缓慢改变变形,我们将低电压施加到额定电压的主要通常5到10%的额定电压,以导致额定电流在初级和次级绕组中流动,我们可以观察到电流表读数(在某些情况下病例,次要通过电流表短路)。在这个额定电流,我们必须录制电压表(vsc),安培计(我sc)和瓦特表(Wsc)读数。

在该测试中,电流为额定值,因此没有负载电流非常小,额定电流的3%至5%。换句话说,施加到初级绕组的电压非常低,从而芯中的磁通水平非常小。反过来,核心损失可以忽略不计。因此,由于核心损耗可以忽略不计,因此在该测试的等效电路中被认为不存在载荷分支分支。

由于铁芯或铁芯损耗是电压的函数,所以这些损耗很小。因此,电度表读数显示功率损耗或I2R损耗等于整个变压器的满载铜损耗。

Wsc=满载铜损耗

形成测试结果,我们确定等效电路的系列分支参数

等效电阻指高压侧,R01 = Wsc/我sc2

等效阻抗称为HV侧,Z01 = V.sc/我sc

等效漏电抗为高压侧,X01 =√(Z201 - R201)

还有短路功率因数,Cosφsc= W.sc/ Vscsc

从该测试获得的等效电路如下所示。

SC等效

需要注意的是,在计算参数之前,必须知道测试读数被记录在哪一边(主要或次要)。假设变压器为升压变压器,则在一次侧或低压侧短路时,在二次侧(高压侧)进行SC试验。在这种情况下,我们从R02、X02和Z02这样的计算中得到次要参数。

如果是降压变压器,我们得到的参数值为R01, X01和Z01,因为仪表是连接到一次高压侧。

从OC测试我们得到,分流分支参数称为LV侧和来自SC测试,我们获得了ID串联的分支参数,称为HV侧。因此,对于有意义的等效电路,所有参数必须被称为一个特定的一侧。在我们的早期文章中的变换器主题的等效电路中解释了关于该转换的解释。

从O.C的效率计算。和S.c.测试

正如我们所看到的,实际的变压器有两种主要损耗,即铜损耗和铁芯损耗。由于这些损耗作为热量散失,变压器的温度升高。由于这些损耗,初级电源的输入功率不再等于次级电源的输出功率。因此,变压器的效率为

效率,η= KW中KW /电源输入中的功率输出

=功率输出KW/(功率输出KW +损耗)

= KW /(KW +铜耗+核损耗中的功率输出)

我们已经讨论过,随着堆芯内通量保持恒定,堆芯损耗Pcore从空载到满载保持恒定。而铜的损耗取决于电流的平方。随着绕组电流从空载到满载的变化,铜损耗也会发生变化。

假设变压器的KVA额定值为S,负载的分数为x,负载的功率因数为Cos Φ。然后

kw =xscosφ的输出功率

假设满载时铜的损耗为P(从x = 1),

那么每单位负荷x时的铜损耗= x2P

因此变压器的效率为

效率,η = xSCos Φ / (x年代因为Φ + x2Px+ Px核心

在上述效率方程中,OC和SC测试发现了核心或铁损和满载铜损失。

计算规则

对于初级的固定电压,次级端电压不会从无负载到满负荷保持恒定。这是由于泄漏阻抗的电压降,该幅度幅度取决于负载程度和功率因数。

因此,该调节在给定功率因数,从无负载到完全负载的次级电压会导致次级电压的变化。它被定义为当变压器在额定电压提供的指定功率因数的满负荷下运行时的二次电压的变化,以恒定的初级电压保持恒定。

电压调节百分比,%R = ((E2- - - - - - V2) / V2)×100

电压调节用电压降表示为

% R =((我1R01 cos Φ +/- I1X01 sin Φ) / V1)×100

% R =((我2R02 cos Φ +/- I2x02sinφ)/ v2)×100

基于参数使用上述两个等式称为初级或次级侧。因此,从SC测试数据中,我们可以找出变压器的调节。正标志用于滞后功率因数,负标志用于前导功率因数。

结论

变压器开路和短路试验入门指南。学习了如ob直播app何对变压器进行开路和短路测试,计算等效电路参数,计算效率和调节百分比。

2反应

  1. 非常有用的文章。开路功率是在没有电流供应时测量的两个端子之间的电压差。短路电流是当电站被迫有零电压变化时流动的电流。

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