变压器试验计算公式汇总.doc

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-x Ra=（Rac-Rp）-（RabRbc）/（Rac-Rp） Rb=（Rab-Rp）-（RacRbc）/（Rab-Rp）Rc=（Rbc-Rp）-（RabRac）/（Rbc-Rp）Rp=（Rab+ Rbc + Rac）/2 Rab=Ra（Rb+Rc）/（Ra+Rb+Rc）RL=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7.测量直阻对所需充电稳定时间的计算 T=L/R T : 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/l H ：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/R15S S:秒2. 极化指数的计算极化指数=R10min/R1min min：分3. 位移电流衰减时间的计算Td=RC×10-6 Td :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-n Ia（t） ：吸收电流（A）B ：因数，与绝缘材料的性质、状态、温度有关C ：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)10 R2 : 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=ωCU2tanσ P ：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+Xk Xc ：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）Xk ：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） + Xk XL ：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+SC SX ：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）/C1 Kc ：分压比C1 ：高压臂电容（F）C2 ：低压臂电容（F）6. 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）/3Ir Io ：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）Ur ：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）U ：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=0.3 fr :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)Uf :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et Y接：et=UN/1.732N D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（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 =U2ωc tanδ Pc ：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=Io2R Pj ：绕组电阻损耗（W） Io ：空载电流值（A） R ：绕组电阻值（Ω）。