第1页：变压器的参数测定：空载与短路试验
变压器等效电路中有 r1、x1、r2、x2、rm、xm 六个参数，可用试验方法测定。
- 空载试验
- 三相变压器采用 Y,y 联接，低压侧接电压源、高压侧开路。用三相感应调压器从零逐步升压至 1.2 倍额定电压开始读数，再逐步降至 0.3 倍额定电压，记录空载电压、电流与功率。因空载功率因数很低，瓦特表须用 cosφ=0.2 的低功率因数瓦特表。
- 短路试验
- 高压侧接电源、低压侧短路，从零逐步升压，当短路电流达额定电流时记录短路电压、电流与功率。因变压器阻抗很小，外施电压远低于额定电压；试验应尽快进行，以免绕组发热使电阻变化。
第2页：短路参数计算与标么值
- 短路参数计算
- 由短路试验测得 Ukφ、Ikφ、Pk，可得短路阻抗 Zk=Ukφ/Ikφ、短路电阻 rk=Pk/(3Ikφ²)、短路电抗 xk=√(Zk²−rk²)。
- 标么值定义
- 标么值=实际值/基值，基值取额定值，标么值在符号右上角加 * 号以示区别。
- 阻抗基值
- 原、副边绕组阻抗基值分别取 Z1N=U1Nφ/I1Nφ、Z2N=U2Nφ/I2Nφ，相应漏阻抗标么值为 Z1*=Z1/Z1N、Z2*=Z2/Z2N。
- 标么值的优点
- 便于比较不同容量的变压器；原副边各量不必再归算，因归算前后标么值相等；更能说明问题实质，阻抗电压标么值即等于短路阻抗标么值。
- 注意
- 标么值没有单位，物理量概念不够明确；三相变压器中实际值取相值则基值也取相值，实际值取线值则基值取线值，单位必须一致。
第3页：变压器的电压调整率
- 电压调整率
- 变压器负载后因漏阻抗压降，副边电压 U2 与空载电压 U20 不相等，用 ΔU=(U20−U2)/U2N×100% 表示副边电压的变化程度，是反映供电电压稳定性的主要性能指标。
- 简化计算
- ΔU=β(rk*·cosφ2+xk*·sinφ2)，β=I1/I1N 为负载系数。
- 影响因素
- 与短路参数 rk、xk 有关，与负载系数有关，与负载功率因数 cosφ2 有关。纯电阻负载时 ΔU 很小；感性负载时 ΔU 为正且数值较大；容性负载时 ΔU 可为负，说明 U2 高于 U2N。
一般电力变压器在额定负载、cosφ2=0.8（感性）时，ΔU 约为 5%。
第4页：变压器的损耗与效率
- 负载损耗（可变损耗）
- Pcu=I²r=β²·PkNN，随负载电流的平方变化。
- 铁耗（不变损耗）
- PFe∝Bm²·f，当外加电压 U1=U1N 不变时铁耗基本不变。
- 总损耗与效率
- ΣP=PFe+Pcu，η=P2/P1×100%=(1−ΣP/P1)×100%。
- 间接法测定
- 变压器效率很高，P1 与 P2 相差很小，直接负载法的仪表误差可能超过这一差值，故改用空载试验求铁耗、短路试验求负载损耗的间接法。
第5页：最大效率条件与第二章小结
- 最大效率条件
- 令 dη/dβ=0，得 P0=β²·PkNN，即不变损耗等于可变损耗时效率达最大值。由于变压器常接在线路上、铁耗总是存在，而负载损耗随负载变化，变压器又不可能一直满载运行，故设计上应使铁耗小一些。最大效率一般发生在 β=0.5~0.6 之间。
- 效率随负载的变化
- 空载时输出功率为零，效率为零；轻载时不变损耗占比大，效率很低；负载增加效率上升，超过某一负载后可变损耗增加较快，效率反而下降。
本章小结：变压器是依据电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成另一种电压等级的交流电能的电器，磁场是其工作媒介，分析时把磁通分成主磁通与漏磁通。应掌握基本方程式、等效电路和相量图三种分析方法，各参数的物理意义与测定方法，以及绕组归算和标么值的应用。电压调整率 ΔU 与效率 η 是变压器的两个主要性能指标。
