变压器试验计算公式汇总汇总

变压器试验计算版第一部分直流电阻的计算第二部分绝缘特性的计算第三部分工频外施耐压试验的计算第四部分空载试验的计算第五部分负载试验与短路阻抗的计算第六部分零序阻抗的计算第七部分温升试验的计算第八部分声级测定的计算第九部分计算案例1一、直流电阻的计算1.电阻（Ω）=电阻率（Ω/m）×长度（m）/截面积（mm2）2.电阻温度的换算铜RT=Rt×(235+T)/(235+t)铝RT=Rt×(225+T)/(225+t)RT：需要被换算到T℃的电阻值（Ω）Rt：t℃下的测量电阻值（Ω）T：温度，指绕组温度（℃）t：温度，指测量时绕组的温度（℃）3.绕组相电阻与线电阻的换算Y接RAB=RAN+RBN（R线=2R相）RBC=RBN+RCNRAC=RAN+RCNRa=1/2（Rab+Rac-Rbc）Rb=1/2（Rab+Rbc-Rac）Rc=1/2（Rbc+Rac-Rab）D接，且a-y、b-z、c-xRa=（Rac-Rp）-（RabRbc）/（Rac-Rp）Rb=（Rab-Rp）-（RacRbc）/（Rab-Rp）Rc=（Rbc-Rp）-（RabRac）/（Rbc-Rp）Rp=（Rab+Rbc+Rac）/2Rab=Ra（Rb+Rc）/（Ra+Rb+Rc）2RL=2Rp/3RAB、RBC、RAC、Rab、Rbc、Rac、：绕组线电阻值（Ω）Ra、Rb、Rc、RAN、RBN、RCN：绕组相电阻值（Ω）Rp：三相电阻平均值（Ω）4.三相绕组不平衡率计算β=（RMAX-Rmin）/R（三相平均值）β：三相绕组电阻值的不平率（%）RMAX：测量电阻的最大值（Ω）Rmin：测量电阻的最小值（Ω）5.测量直阻时所需的直流电流计算IY=1.41×K×ioID=1.22×K×ioK:系数，取3-10io：空载电流，A6.试品电感的计算L=ф/I=K×I×n×S/(l×I)=K×n×S×μ/lL：试品电感（H）K：k=0.4π×10-6（H/m）S：铁心截面（cm2）l：铁心回路长度（m）μ：导磁系数n：匝数37.测量直阻对所需充电稳定时间的计算T=L/RT:充电时间常数（S）当I1=IO时，t≥5T时才能稳定L:试品测量绕组电感（L）I1：测量充电电流（A）R：试品测量绕组电阻（R）IO：试品空载电流（A）8.试品磁场强度的计算H=nI/lH：磁场强度（A/m）I：流经绕组的电流（A）n：匝数l：铁心回路长度（m）二、绝缘特性的计算1.吸收比的计算吸收比=R60s/R15SS:秒2.极化指数的计算极化指数=R10min/R1minmin：分3.位移电流衰减时间的计算Td=RC×10-6Td:衰减时间（S）R：绝缘电阻值，MΩC:变压器的几何电容值（PF）4.吸收电流的估算Ia（t）=BCUt-nIa（t）：吸收电流（A）B：因数，与绝缘材料的性质、状态、温度有关4C：绝缘体的等效电容n：常数，0＜n＜15.绝缘电阻值不同温度的换算R2=R1×1.5(t1-t2)10R2:温度为t2℃时的绝缘电阻值R1：温度为t1℃时的绝缘电阻值6.绝缘介质损耗的计算P=UIcosφ=ωCU2tanσP：绝缘内部消耗的功率U：施加于绝缘介质两端的电压C:绝缘介质的等效电容7.介质损耗不同温度下的换算tanσ2=tanσ1×1.3(t2-t1)/10tanσ2：温度为t2℃时的tanσ值tanσ1：温度为t1℃时的tanσ值三.工频外施耐压试验的计算1.同步发动机组未带电抗器不自激的计算Xc＞Xd+X2+XkXc：折算到发电机端的负载容抗Xc=1/ωc(Ω)C：试品电容Xd：发电机的同步阻抗（Ω）X2：发电机的逆序阻抗（Ω）5Xk：试验变压器的短路阻抗（Ω）2.同步发电机带电抗器不自激的计算Xc＞（Xd+X2）XL/（Xd+X2+XL）+XkXL：并联补偿电抗器的感抗（Ω）3.试验变压器容升的计算△U=I1/IN［ercosφ1±exsinφ1+1/2（excosφ1±ersinφ1）2］△U：电压变化%值I1：试验变压器低压侧电流（A）IN：试验变压器低压侧额定电流（A）er：试验变压器短路阻抗的有功分量er=Pkt/10SN（%）ex：试验变压器短路阻抗的无功分量ex=Uxt2-er2（平方根）cosφ1：电压与电流的功率因数，等同于变压器介损测量值tanφsinφ1：sinφ=1-tanφ（cosφ1）2（平方根）4.补偿电抗器容量选择的计算SC＜SX≤SG+SCSX：补偿电抗器50HZ的容量（KVA）SC：被试变压器在工频耐压时的试验容量，SC=U2ωcSG：发电机容量（KVA）5.电容分压器分压比的计算Kc=（C2+C1）/C1Kc：分压比C1：高压臂电容（F）C2：低压臂电容（F）66.变压器漏抗的计算XS=(UH/IH)×UK%XS：变压器漏抗（Ω）UH：变压器额定电压（V）UH：变压器额定电流（A）UK：变压器短路阻抗（%）四.空载试验的计算1.空载损耗的计算Po1=Po〃-PWV-PsPo1：空载损耗（W）Po〃：实测损耗（W）PWV：仪表损耗（W）Ps：测量电缆损耗（W）2.空载电流的计算Io=（Iao+Ibo+Ico）/3IrIo：空载电流（%）Iao、Ibo、Ico：三相实测空载电流（A）Ir：励磁绕组额定电流（A）3.空载损耗校正的计算Po=Po1［1+（U1-Ur）/U1］Po：校正后的空载损耗值（W）Po1：校正前的空载损耗值（W）U1：平均值电压表测量值（V）7Ur：有效值电压表测量值（V）4.空载试验电源容量的计算So=0.01×K×io×SnSo：试验电源容量（KVA）K：系数，1≤K≤10，基本取K≥5可满足波形要求。io：试品空载电流百分数（%）Sn：试品额定容量（KVA）5.单相空载损耗折算到三相空载损耗的计算Po=（W1+W2+W3）/2=Pa+Pb+PcPo：三相空载损耗（W）W1、W2、W3：单相三次空载损耗值（W）Pa、Pb、Pc：a、b、c三相空载损耗值（W）6.单相空载电流折算到三相空载电流的计算励磁Y接:Io=（Iab+Ibc+Iac）/3Ir×100%励磁D接：Io=（1.732/2）×（Iab+Ibc+Iac）/3Ir×100%Io：三相空载电流百分数（%）Iab+Ibc+Iac：单相空载电流值（A）Ir：励磁绕组额定电流（A）7.非额定电压下的空载试验损耗值校正到额定电压下损耗值的计算Po=Pm（Un/U）kPo：额定电压下的空载损耗（W）Pm：非额定电压下的空载损耗值（W）Un：额定电压（V）8U：试验电压（V）K：指数，U＜Un时，K取2.6-3.0，冷轧硅钢片取1.9-2.0;U＞Un时，K取3.1-4.0。8.非额定频率时空载电压的计算Uf=Ur(f/fr)Uf:实际试验时的空载电压（V）Ur:变压器额定电压（V）f:实际试验时电源的额定频率（Hz）fr:变压器实际运行时的额定频率（Hz）9.非额定频率时空载损耗的计算Po=Po1［P1（fr/f）+P2（fr/f）2］Po:变压器在实际运行时额定频率下的空载损耗（W）Po1:变压器在试验频率下的空载损耗值（W）P1:磁滞损耗与总的铁心损耗之比，取向硅钢片取P1=0.5，非取向硅钢片取P1=0.7，冷轧硅钢片为取向硅钢片P2:涡流损耗与总的铁心损耗之比，取向硅钢片取P2=0.5，非取向硅钢片取P2=0.3fr:变压器运行时的额定频率（Hz）f:实际试验时的电源频率（Hz）10.非额定频率时空载电流的校正计算Ior=Po1［P1（f2/f）+P2（fr/f）2］/UfIox=(Io1)2-(Po1/Uf)2(平方根)Io=Ior2+Iox2(平方根)9Uf:实际试验时的空载电压（V）Io1:试验频率下实测的空载电流（A）Ior:空载电流中的有功分量（A）Iox:空载电流中的无功分量（A）Io:变压器实际运行时的空载电流（A）其它注解同911.临时绕组空载试验的计算（1）求绕组匝电压etY接：et=UN/1.732ND接：et=UN/Net：匝电压（V）UN：绕组额定线电压（V）N：绕组匝数（2）求临时绕组匝数N1=U1/etN1：临时绕组匝数U1：发电机出口电压或其它电源电压（V）et：匝电压（V）（3）.求临时绕组下的空载电流U2=N2×etU2：临时绕组的空载电压（V）N2：临时绕组的匝数整数值et：匝电压10（4）求临时绕组的空载电流单相，Io1=Sr/（U2×Io）/100三相，Io1=Sr/（3U2×Io）/100Io1：临时绕组的空载电流（A）Sr：变压器额定容量（KVA）U2：历史绕组的空载电压（V）Io：空载电流的百分值（%）12.空载损耗中铁损即磁化的计算PFe=Ph+Pw=KnfBx+Kwδ2f2B2Ph：磁滞损耗（W）Pw：涡流损耗（W）PFe：磁化损耗（W）Kn、Kw：磁滞和涡流损耗系数δ：硅钢片厚度，mmX：幂指数13.空载损耗中绝缘介质损耗的计算Pc=U2ωctanδPc：绝缘介质损耗（W）U：空载电压（V）C：电容量（F）tanδ：介损测量值14.空载损耗中绕组电阻损耗的计算Pj=Io2RPj：绕组电阻损耗（W）Io：空载电流值（A）11R：绕组电阻值（Ω）15.涡流损耗中经典涡流损耗的计算Pel=（4/3）×Kf2×（γ/δ）×f2×Bm2×t2Pel：单位涡流损耗（W）Kf：波形因数，正弦波时为1.111γ：硅钢片的电导率（s/m）δ：硅钢片的密度（kg/m3）f：频率（Hz）Bm：硅钢片中的磁密幅值T：硅钢片的厚度（mm）16.空载试验时功率因数的计算cosφ=100Po/io/Sncosφ：功率因数Po：空载损耗（KW）io：空载电流百分数（%）Sn：变压器额定容量（KVA）五.负载试验与短路阻抗的计算1.绕组直流电阻损耗计算单相：∑In2Rt=I1n2R1t+I2n2R2t三相：∑In2Rt=I1n2R1t+I2n2R2tY接线：∑In2RtY=1.5In2RY接相：∑In2Rt线=3In2R12D接线：∑In2RtD=1.5In2RD接相：∑In2RtD=In2R∑In2Rt：变压器直流电阻损耗（W）In：变压器额定电流（A）R：绕组电阻值（Ω）2.测量损耗校正到额定电流下损耗的计算PKt=PKt1×（In/I1）2PKt：额定电流下的测量损耗值（W）PKt1：试验电流下的测量损耗值（W）In：变压器的额定电流（A）I1：试验电流值（A）3.负载损耗校正到参考温度（75℃）下的计算PK75=∑In2Rt×k+PFt/K=[PKt+（K2-1）∑In2Rt]/KPK75：75℃下的负载损耗值（W）∑In2Rt：试验温度下的电阻损耗值（W）PFt：试验温度下的放假损耗值（W）PKt：试验温度下的负载损耗测量值（W）K：温度换算系数.K=（235+参考温度）/（235+试验温度）4.短路阻抗的计算（试验温度下）Ukt=（U1×In）/（Un×I1）×100%=Urt2+Uxt2（的平方根）Ukt：试验温度下的短路阻抗（%）U1：试验电压（V）Un：额定电压（V）13I1：试验电流值（A）In：额定电流值（A）Urt：试验温度下短路阻抗的有功分量（%）Urt=PKt/10Sn[PKt：试验温度下的负载损耗值（KW），Sn：变压器额定容量（KVA）]Uxt：试验温度下短路阻抗的无功份量，（%）Uxt=UKt2-Urt2（的平方根）5.试验温度下短路阻抗折算为电阻值的计算Z=（UKt/100）×（Un2/Sn）Z：试验温度下短路阻抗的电阻值（Ω）UKt：试验温度下的短路阻抗值（%）Un：额定电压（KV）Sn：额定容量（KVA）6.非额定频率下的负载损耗校正带额定频率下的计算Pk75f=PF75[0.4×(fN/f)2+0.6×(fN/f)+∑In2R75]Pk75f：变压器在实际运行时额定频率下的75℃负载损耗（W）PF75：变压器在试验频率下的75℃附加损耗（W），PF75=Pk75-∑In2R75fN：变压器在实际运行时额定频率（Hz）f：试验电源频率（Hz）∑In2R75：75℃下的直流电阻损耗（W）7.非额