變壓器試驗計算公式匯總

1、變壓器試驗計算版第部分直流電阻的計算第二部分絕緣特性的計算第三部分工頻外施耐壓試驗的計算第四部分空載試驗的計算第五部分負(fù)載試驗與短路阻抗的計算第六部分零序阻抗的計算第七部分溫升試驗的計算第八部分聲級測定的計算第九部分計算案例4、直流電阻的計算1. 電阻（Q）=電阻率（Q/m ）x長度（m ） /截面積（mm 2）2. 電阻溫度的換算銅Rt=R t X（235+T）/（235+t）鋁Rt=R t X（225+T）/（225+t）RT :需要被換算到TC的電阻值（Q）Rt : t C下的測量電阻值（Q）T :溫度，指繞組溫度（C）t :溫度，指測量時繞組的溫度（C）3. 繞組相電阻與線電阻的換算Y

2、接Rab=Ran +R bn(R線=2R相)Rbc=R bn+RcnRac=Ran +R cnRa=1/2( Rab+R ac-Rbc)Rb = 1/2( Rab+Rbc-Rac)Rc=1/ 2( Rbc+R ac-Rab)D 接，且 a-y、 b-z、 c-xRa=(Rac-Rp)-(Rab Rbc)/( 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 )RL=2R p/3Q)Q)RAB、RBC、RAC

3、、Rab、Rbc、Rac、：繞組線電阻值Ra 、 Rb 、 Rc、 RAN、 RBN 、 RCN ：繞組相電阻值Rp :三相電阻平均值(Q)4. 三相繞組不平衡率計算(3= ( RMAX -Rmin ) /R (三相平均值)B：三相繞組電阻值的不平率(%)RMAX ：測量電阻的最大值( Q)Rmin ：測量電阻的最小值( Q)5. 測量直阻時所需的直流電流計算Iy =1.41 XKXioId =1.22 XKXioK : 系數(shù)，取 3-10io ：空載電流， A6. 試品電感的計算L=巾/l=K XI Xn XS/(I x|)=K Xn XSX IL:試品電感(H )K: k=0.4 nX10

4、-6(H/m )S:鐵心截面(cm 2)l :鐵心回路長度(m ):導(dǎo)磁系數(shù)n :匝數(shù)7. 測量直阻對所需充電穩(wěn)定時間的計算T=L/R當(dāng)li=lo時，t5T時才能穩(wěn)定I1 ：測量充電電流（ A ）lo ：試品空載電流（ A ）l ：流經(jīng)繞組的電流（ A ）l ：鐵心回路長度（ m ）T : 充電時間常數(shù)（ S）L : 試品測量繞組電感（ L ）R ：試品測量繞組電阻（ R ）8. 試品磁場強(qiáng)度的計算H=nI/lH ：磁場強(qiáng)度（ A/m ）n ：匝數(shù)二、絕緣特性的計算1. 吸收比的計算吸收比=R60s/R15S S秒2. 極化指數(shù)的計算極化指數(shù) =R10min /R1min min ：分3. 位

5、移電流衰減時間的計算Td=RC X10-6Td :衰減時間 （S）R :絕緣電阻值，M QC :變壓器的幾何電容值（ PF）4. 吸收電流的估算la（t）=BCUt -n la（t） :吸收電流（ A）B :因數(shù)，與絕緣材料的性質(zhì)、狀態(tài)、溫度有關(guān)C :絕緣體的等效電容n :常數(shù)，0 v n v 15. 絕緣電阻值不同溫度的換算R2=RiX1.5(t1-t2)10R2 :溫度為t2 C時的絕緣電阻值Ri :溫度為tiC時的絕緣電阻值6. 絕緣介質(zhì)損耗的計算P=Ulcos = CU2tan 彷P :絕緣內(nèi)部消耗的功率U :施加于絕緣介質(zhì)兩端的電壓C : 絕緣介質(zhì)的等效電容7. 介質(zhì)損耗不同溫度下的

6、換算tan =tan yi xi.3(t2-t1)/10tan 0-2 :溫度為t2 C時的tan屛直tan 01 :溫度為t1 C時的tan屛直三. 工頻外施耐壓試驗的計算1. 同步發(fā)動機(jī)組未帶電抗器不自激的計算Xc Xd+X2+XkXc :折算到發(fā)電機(jī)端的負(fù)載容抗 Xc=1/(Q)C :試品電容Xd :發(fā)電機(jī)的同步阻抗(Q)X2 :發(fā)電機(jī)的逆序阻抗(Q)Xk :試驗變壓器的短路阻抗(Q)2. 同步發(fā)電機(jī)帶電抗器不自激的計算Xc ( Xd+X2) XL / (Xd+X2+ XL)+ XkXL :并聯(lián)補(bǔ)償電抗器的感抗(Q)3. 試驗變壓器容升的計算J=I i/I n ercos 1 土exsi

7、n 1+1/2 (excos 1 士esin 1) 2U :電壓變化 %值I1 :試驗變壓器低壓側(cè)電流( A)IN :試驗變壓器低壓側(cè)額定電流(A)er :試驗變壓器短路阻抗的有功分量er=Pkt/10S N (%)ex :試驗變壓器短路阻抗的無功分量ex=J xt2 - er2 (平方根)cos 1 :電壓與電流的功率因數(shù)， 等同于變壓器介損測量值 tan sin 1 : sin =1-tan ( cos1 )2(平方根)4. 補(bǔ)償電抗器容量選擇的計算Sc v Sx wSg+ScSX :補(bǔ)償電抗器 50HZ 的容量( KVA)Sc :被試變壓器在工頻耐壓時的試驗容量，Sc=U2cSG :發(fā)電

8、機(jī)容量( KVA)5. 電容分壓器分壓比的計算Kc=（C2+C 1）/C1Kc ：分壓比C1 ：高壓臂電容（ F）C2 ：低壓臂電容（ F）6. 變壓器漏抗的計算Xs=（U h/Ih） xUk%Xs :變壓器漏抗（Q）UH ：變壓器額定電壓（ V ）UH :變壓器額定電流（ A ）UK :變壓器短路阻抗（ %）四. 空載試驗的計算1. 空載損耗的計算Po1=Po- PWV - PsPo1 :空載損耗（W）Po ：實測損耗（W）PWV :儀表損耗（ W）Ps :測量電纜損耗（ W）2. 空載電流的計算Io=（Iao+I bo+I co） /3I rIo :空載電流（ %）Iao、Ibo 、Ico

9、 ：三相實測空載電流（ A）Ir ：勵磁繞組額定電流（ A ）3. 空載損耗校正的計算Po =Po11+ （U1- Ur）/U1Po ：校正后的空載損耗值（ W ）Po1 ：校正前的空載損耗值（ W ）U1 ：平均值電壓表測量值（ V）Ur ：有效值電壓表測量值（ V）4. 空載試驗電源容量的計算So =0.01 x K xi。xSnSo ：試驗電源容量（ KVA ）K :系數(shù)，1 WKW10，基本取K5可滿足波形要求。io ：試品空載電流百分?jǐn)?shù)（ % ）Sn :試品額定容量（ KVA ）5 .單相空載損耗折算到三相空載損耗的計算Po=（W1+W 2+W 3）/2=P a+Pb+PcPo :三

10、相空載損耗（ W ）W1、W2、W3 :單相三次空載損耗值（ W ）Pa、Pb、Pc ：a、b、c 三相空載損耗值( W)6.單相空載電流折算到三相空載電流的計算勵磁 Y接:Io= (lab +I be +1 ac) /3I r X100%勵磁 D 接：1。= (1.732/2 ) X(lab+lbe+lac) /3I rIo ：三相空載電流百分?jǐn)?shù)( % )lab+lbc+l ac ：單相空載電流值( A)lr ：勵磁繞組額定電流( A )7 .非額定電壓下的空載試驗損耗值校正到額定電壓下?lián)p耗值的計算Po=Pm(Un/U )kPo ：額定電壓下的空載損耗( W )Pm ：非額定電壓下的空載損耗

11、值( W )Un ：額定電壓( V )U ：試驗電壓( V )K :指數(shù)，U v Un時，K取2.6-3.0 ，冷軋硅鋼片取U Un 時，K 取 3.1 -4.0。8. 非額定頻率時空載電壓的計算X100%1.9-2.0 ;Uf=U r(f/f r)Uf :實際試驗時的空載電壓（ V）Ur :變壓器額定電壓（ V）f : 實際試驗時電源的額定頻率（ Hz ）fr :變壓器實際運(yùn)行時的額定頻率（ Hz ）9. 非額定頻率時空載損耗的計算Po= Po1P1（fr/f）+P2（fr/f ）2W）P1=0.5 ，非P2=0.5 ，非Po :變壓器在實際運(yùn)行時額定頻率下的空載損耗（Po1 :變壓器在試驗

12、頻率下的空載損耗值（ W）P1 :磁滯損耗與總的鐵心損耗之比，取向硅鋼片取 取向硅鋼片取 P1=0.7 ，冷軋硅鋼片為取向硅鋼片P2 :渦流損耗與總的鐵心損耗之比，取向硅鋼片取取向硅鋼片取 P2=0.3fr :變壓器運(yùn)行時的額定頻率（ Hz ）f :實際試驗時的電源頻率（ Hz ）10. 非額定頻率時空載電流的校正計算Ior= Po1P1（f2/f ）+P2（fr/f）2/UfIox =（I o1）2-（ Po1/U f）2 （平方根）Io = I or 2+ Iox 2（平方根 ）Uf :實際試驗時的空載電壓（ V）Io1 :試驗頻率下實測的空載電流（ A）Ior :空載電流中的有功分量（

13、A）Iox :空載電流中的無功分量（ A ）Io :變壓器實際運(yùn)行時的空載電流（ A） 其它注解同 911. 臨時繞組空載試驗的計算（ 1 ）求繞組匝電壓 etY 接： et=U N/1.732ND 接： et=U N/Net ：匝電壓（ V ）UN ：繞組額定線電壓（ V ）N ：繞組匝數(shù)（2）求臨時繞組匝數(shù)N1=U 1/ e tN1 ：臨時繞組匝數(shù)U1 ：發(fā)電機(jī)出口電壓或其它電源電壓（ V）et ：匝電壓（ V ）3）.求臨時繞組下的空載電流U2= N 2XetU2 ：臨時繞組的空載電壓( V )N2 ：臨時繞組的匝數(shù)整數(shù)值et ：匝電壓( 4 )求臨時繞組的空載電流單相，loi=S (U

14、2XI。) /100三相，loi = Sr/ (3U2XI。) /100Io1 ：臨時繞組的空載電流( A)Sr ：變壓器額定容量( KVA )U2 ：歷史繞組的空載電壓( V )Io ：空載電流的百分值( %)12. 空載損耗中鐵損即磁化的計算PFe=Ph+Pw=K nfBX+Kw 82f2B2Ph ：磁滯損耗( W )Pw ：渦流損耗( W )PFe ：磁化損耗( W )Kn 、Kw ：磁滯和渦流損耗系數(shù)5:硅鋼片厚度，mmX ：冪指數(shù)13. 空載損耗中絕緣介質(zhì)損耗的計算Pc =U 2 3C tan 5Pc ：絕緣介質(zhì)損耗（ W ）U ：空載電壓（ V ）C ：電容量（ F）tan 5：介

15、損測量值:空載電流值（ A ）14. 空載損耗中繞組電阻損耗的計算Pj=I o2R Pj ：繞組電阻損耗（ W ） IoR :繞組電阻值（Q）15. 渦流損耗中經(jīng)典渦流損耗的計算Pel = （4/3 ）XKf2 X（Y 5） Xf2 XBm2Pel :單位渦流損耗（ W ）Kf :波形因數(shù)，正弦波時為 1.111Y :硅鋼片的電導(dǎo)率（s/m ）5 :硅鋼片的密度（ kg/m 3）f :頻率（ Hz）Bm :硅鋼片中的磁密幅值T :硅鋼片的厚度（ mm ）16. 空載試驗時功率因數(shù)的計算cos =100P o/i o/S ncos 功率因數(shù)Po ：空載損耗（ KW ）io ：空載電流百分?jǐn)?shù)（ %

16、）Sn ：變壓器額定容量（ KVA ）五. 負(fù)載試驗與短路阻抗的計算1. 繞組直流電阻損耗計算單相：2n2Rt =I 1n2Rlt+l2n2R2t三相：XIn2Rt =l 1n2Rlt+l2n2R2tY 接線：In 2RtY =1.51 n2RY接相：In2Rt 線=31 n2RD 接線：In2RtD =1.5I n2RD 接相：In2RtD =I n2RIn2Rt ：變壓器直流電阻損耗（ W）In ：變壓器額定電流（ A ）R :繞組電阻值（Q）2. 測量損耗校正到額定電流下?lián)p耗的計算PKt=PKt1 X(I n/l 1)PKt ：額定電流下的測量損耗值（ W ）PKt1 ：試驗電流下的測量

17、損耗值（ W ）In ：變壓器的額定電流（ A ）I1 ：試驗電流值（ A ）3. 負(fù)載損耗校正到參考溫度（75 C）下的計算PK75 = Un2Rt Xk + P Ft/K = P Kt +（ K2-1 ）2n2Rt/KPK75: 75 C下的負(fù)載損耗值（W）習(xí)n2Rt :試驗溫度下的電阻損耗值（ W）PFt :試驗溫度下的放假損耗值（ W）PKt :試驗溫度下的負(fù)載損耗測量值（W）K :溫度換算系數(shù) . K=（235+ 參考溫度） /（235+ 試驗溫度）4. 短路阻抗的計算（試驗溫度下）Ukt= （ Ui Xln） / （ Un Xi） X100% =U rt2+Uxt2（的平方根）Uk

18、t :試驗溫度下的短路阻抗（ %）Ui :試驗電壓（ V）Un :額定電壓（ V ）Ii :試驗電流值（ A ）In ：額定電流值（ A ）Urt ：試驗溫度下短路阻抗的有功分量（%) Urt= P Kt /10S nKW ），Sn ：變壓器PKt ：試驗溫度下的負(fù)載損耗值（ 額定容量（ KVA ）Uxt ：試驗溫度下短路阻抗的無功份量， （% ）Uxt =U Kt2-U rt2 （的平方根）5. 試驗溫度下短路阻抗折算為電阻值的計算Z= （ UKt/100 ）X（Un2/Sn ）Z :試驗溫度下短路阻抗的電阻值（ Q）UKt ：試驗溫度下的短路阻抗值（ %）Un :額定電壓（ KV ）Sn

19、:額定容量( KVA )6. 非額定頻率下的負(fù)載損耗校正帶額定頻率下的計算Pk75f =P F750.4 X（fN/f） 2 + 0.6 X（f N /f） +Eh 2R75Pk75f :變壓器在實際運(yùn)行時額定頻率下的75 C負(fù)載損耗（W）PF75 :變壓器在試驗頻率下的75 C附加損耗（W） , PF75= Pk75 -EIn2R75fN:變壓器在實際運(yùn)行時額定頻率（ Hz）f :試驗電源頻率（ Hz）習(xí)n2R75 : 75 C下的直流電阻損耗(W)7. 非額定頻率下的短路阻抗校正到額定頻率下的計算Uk75f方根)=(Ukt Xf/f n ) 2 + (Pkt /10S n ) 2 x K2

20、-(f/f n)2(的平Uk75f:試驗電源頻率下的實測短路阻抗值(%)Ukt:試驗電源頻率下的實測短路阻抗值(%)Pkt:額定電流下的損耗實測值( KW)Sn:變壓器的額定容量( KVA )f :試驗電源頻率( Hz)fn:變壓器實際運(yùn)行時額定頻率( Hz )K :溫度換算系數(shù)， K=235+75( 參考溫度) 235+ 試驗溫度)8. 短路阻抗校正到參考溫度下(75 C)的計算Uk75=UKt2+( PKt/10S n) 2 X(K2-1 )(的平方根)Uk75 :參考溫度75 C下的短路阻抗值(%)UKt :試驗溫度下的短路阻抗值( %)PKt :試驗溫度下的負(fù)載損耗測量值( KW)Sn

21、:變壓器額定容量( KVA )K :溫度換算系數(shù)， K= (235+ 參考溫度) /( 235+ 試驗溫度)9. 變壓器負(fù)載試驗時功率因數(shù)的計算cos 0=PKt/ ( Ukt XSn )X 100%cos負(fù)載試驗時的功率因數(shù)PKt：試驗溫度下的負(fù)載損耗測量值( KW )Ukt :試驗溫度下的短路阻抗值( %)Sn:變壓器額定容量( KVA )六. 零序阻抗的計算1. 帶有 D 連接繞組的零序阻抗計算Zo=U/I/3Zo :以每相歐姆數(shù)表示的零序阻抗(Q/相)I :試驗電流值( A )U :試驗電壓值( V)七. 溫升試驗的計算1. 電源切斷瞬間繞組電阻值的推算(作圖法)( 1 )通過斷電后迅

22、速測得的各電阻值作坐標(biāo)圖(2 )以測量時間按作橫坐標(biāo)，可取 30s/格( 3)以實際測得的電阻值作為縱坐標(biāo)， 上限與下限比實測值略寬裕些即可( 4)將各實測電阻值標(biāo)于坐標(biāo)系內(nèi)，構(gòu)成一曲線( 5)以首測值的時間間隔作各相等的時間間隔， 并標(biāo)出各相隔時間間隔的電阻值于曲線內(nèi)（6）各時間間隔的電阻值差值作反向縱坐標(biāo)， 各點相連可構(gòu)成一反向斜直 線（ 7）以首個時間間隔的電阻值與縱坐標(biāo)作垂直直線交于反向斜直線， 以縱 坐標(biāo)的交點為圓心，反向斜直線于縱坐標(biāo)的垂直距離為半徑，再切于縱坐 標(biāo)的交點即為斷電瞬間電阻值2. 油頂層溫升的計算油頂層溫升 = （試驗結(jié)束前的最后一個油頂層溫度 -試驗結(jié)束前的最后一個

23、環(huán)境溫度）X（規(guī)定施加的總損耗/實際施加的損耗）Xx=0.8 ，用于配電變壓器（自然冷卻，容量小于或等于 2500KVA ）X=0.9 ，用于 ON 冷卻且容量大于 2500KVA 變壓器X=1 ，用于 ON 或 OF 冷卻方式的變壓器3. 油箱壁的計算試驗結(jié)束前最后 -時間段內(nèi)取正對于套管下方的箱壁（箱蓋以下 0.1m 處）取 4 個點油箱壁溫升=（各點測得的溫度值-試驗結(jié)束前的最后一個環(huán)境溫度）X（規(guī)定施加的總損耗 /實際施加的損耗） XX 值取同 24. 散熱器溫差的計算 分別取測量高壓電阻值和低壓電阻前的最后一個進(jìn)口油溫與出口油溫。其 進(jìn)口油溫與出口油溫的差值即為散熱器的溫差值。5.

24、測量損耗下的油平均溫度計算測量損耗下油平均溫度 = 最后一個油頂層溫度 (- 散熱器進(jìn)口油溫 -散熱器出 口油溫) /26. 總損耗下的油平均溫升計算總損耗下油平均溫升 = 測量損耗下油平均溫度 -環(huán)境溫度(可取穩(wěn)定后的多點環(huán)境溫度作平均值)X(規(guī)定施加的總損耗/實際施加的損耗)Xx 值取同 27. 繞組平均溫度的計算繞組平均溫度=(斷電瞬間的電阻值/試驗前測得的冷態(tài)電阻值)x(235+ 繞組冷電阻時溫度) -2358. 繞組對油的溫差的計算繞組對油溫差 =繞組平均溫度 -測量損耗下的油平均溫度9. 繞組平均溫升的計算繞組平均溫升 = 繞組對油溫差 -總損耗下的油平均溫升八. 聲級測定的計算1

25、. 背景聲級的計算背景聲級的平均值 =各點背景聲級測量值之和( dB) /測量點數(shù) (n)注：試驗前、試驗后的均需測量2. 聲級測量的計算聲級測量的平均值( dB) =各級點聲級測量值之和( dB) /測量點數(shù)( n)3. 背景聲級校正的計算背景聲級校正值( dB) = 背景聲級的平均值 -X注(1)聲級測量的平均值-背景聲級的平均值10 dB時X=0。注( 2 )試驗前后背景平均聲壓級之差大于3dB ( A )時，且較高者與未修正的平均A計權(quán)聲壓級之差小于 8dB (A),則試驗無效。注( 3 )試驗前后背景平均聲壓級較高者與未修正的 A 計權(quán)聲壓級之差小 于3dB (A)時，則試驗無效；但

26、當(dāng)未修正的平均 A計權(quán)聲壓小于保證值 時除外，并在試驗報告中予以說明。4. 環(huán)境修正值的計算環(huán)境修正值 =10 log 1+ 4/ 試驗場地吸音量( m2) / 變壓器有效表面積 (m2)注(1 )試驗場地吸音量=a X試驗場地表面積a值：矩形車間廠房取0.15試驗場地表面積=2 X(長X寬+寬X高+長X高)(m2)注(2)變壓器有效表面積( m2)不帶冷卻器：S=1.25 X變壓器油箱高度(m ) X距基準(zhǔn)發(fā)射面0.3m 處規(guī)定輪廓線的長度( m)帶冷卻器運(yùn)行：S=變壓器油箱高度(m ) +2 X距基準(zhǔn)發(fā)射面2m 處規(guī)定輪廓的長度( m)干式變壓器：S=變壓器高度(m) +1 X距基準(zhǔn)發(fā)射面1m處 規(guī)定輪廓的長度(