變壓器試驗(yàn)計(jì)算公式

1、變壓器試驗(yàn)計(jì)算版第一部分 直流電阻的計(jì)算第二部分 絕緣特性的計(jì)算第三部分 工頻外施耐壓試驗(yàn)的計(jì)算第四部分 空載試驗(yàn)的計(jì)算第五部分 負(fù)載試驗(yàn)與短路阻抗的計(jì)算第六部分 零序阻抗的計(jì)算第七部分 溫升試驗(yàn)的計(jì)算第八部分 聲級(jí)測定的計(jì)算第九部分 計(jì)算案例一、直流電阻的計(jì)算1.電阻（）=電阻率（/m）×長度（m）/截面積（mm2） 2.電阻溫度的換算銅 RT=Rt×(235+T)/(235+t)鋁 RT=Rt×(225+T)/(225+t) RT ：需要被換算到T的電阻值（） Rt ：t下的測量電阻值（） T ：溫度，指繞組溫度（） t ：溫度，指測量時(shí)繞組的溫度（）3.繞組

2、相電阻與線電阻的換算Y接RAB=RAN+RBN（R線=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、：繞組線電

3、阻值（）Ra 、Rb 、Rc、 RAN、RBN 、RCN：繞組相電阻值（）Rp：三相電阻平均值（）4.三相繞組不平衡率計(jì)算=（RMAX-Rmin）/R（三相平均值）：三相繞組電阻值的不平率（%）RMAX：測量電阻的最大值（）Rmin：測量電阻的最小值（）5.測量直阻時(shí)所需的直流電流計(jì)算 IY =1.41×K×ioID =1.22×K×ioK :系數(shù)，取3-10io ：空載電流，A6.試品電感的計(jì)算L=/I=K×I×n×S/(l×I)=K×n×S×/lL：試品電感（H）K：k=0.4&#

4、215;10-6 （H/m）S：鐵心截面（cm2）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(shí)間的計(jì)算 T=L/R T : 充電時(shí)間常數(shù)（S） 當(dāng)I1=IO時(shí)，t5T時(shí)才能穩(wěn)定L : 試品測量繞組電感（L） I1 ：測量充電電流（A）R ：試品測量繞組電阻（R） IO ：試品空載電流（A）8.試品磁場強(qiáng)度的計(jì)算 H=nI/l H ：磁場強(qiáng)度（A/m） I ：流經(jīng)繞組的電流（A）n ：匝數(shù) l ：鐵心回路長度（m）二、絕緣特性的計(jì)算1. 吸收比的計(jì)算吸收比=R60s/R15S S:秒2. 極化指數(shù)的計(jì)算極化指數(shù)=R10min/R1min min：分3. 位移電流衰減時(shí)間

5、的計(jì)算Td=RC×10-6 Td :衰減時(shí)間 （S）R ：絕緣電阻值，MC :變壓器的幾何電容值（PF）4.吸收電流的估算 Ia（t）=BCUt-n Ia（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)，0n15.絕緣電阻值不同溫度的換算 R2=R1×1.5(t1-t2)10 R2 : 溫度為t2時(shí)的絕緣電阻值R1 ：溫度為t1時(shí)的絕緣電阻值6.絕緣介質(zhì)損耗的計(jì)算 P=UIcos=CU2tan 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)損耗不同溫度下的換算 tan2=tan1&#

6、215;1.3(t2-t1)/10tan2 ：溫度為t2時(shí)的tan值tan1 ：溫度為t1時(shí)的tan值三.工頻外施耐壓試驗(yàn)的計(jì)算1.同步發(fā)動(dòng)機(jī)組未帶電抗器不自激的計(jì)算 XcXd+X2+Xk Xc ：折算到發(fā)電機(jī)端的負(fù)載容抗Xc=1/c ()C ：試品電容Xd ：發(fā)電機(jī)的同步阻抗（）X2 ：發(fā)電機(jī)的逆序阻抗（）Xk ：試驗(yàn)變壓器的短路阻抗（）2.同步發(fā)電機(jī)帶電抗器不自激的計(jì)算 Xc（Xd+X2）XL /（Xd+X2+ XL） + Xk XL ：并聯(lián)補(bǔ)償電抗器的感抗（）3.試驗(yàn)變壓器容升的計(jì)算U=I1/INercos1±exsin1+1/2（excos1±ersin1）2U ：

7、電壓變化%值I1 ：試驗(yàn)變壓器低壓側(cè)電流（A）IN ：試驗(yàn)變壓器低壓側(cè)額定電流（A）er ：試驗(yàn)變壓器短路阻抗的有功分量 er=Pkt/10SN （%）ex ：試驗(yàn)變壓器短路阻抗的無功分量 ex=Uxt2 - er2 （平方根）cos1 ：電壓與電流的功率因數(shù)，等同于變壓器介損測量值tansin1 ：sin=1-tan（cos1）2 （平方根）4. 補(bǔ)償電抗器容量選擇的計(jì)算 SCSXSG+SC SX ：補(bǔ)償電抗器50HZ的容量（KVA）SC ：被試變壓器在工頻耐壓時(shí)的試驗(yàn)容量，SC=U2cSG ：發(fā)電機(jī)容量（KVA）5. 電容分壓器分壓比的計(jì)算 Kc=（C2+C1）/C1 Kc ：分壓比C1

8、：高壓臂電容（F）C2 ：低壓臂電容（F）6. 變壓器漏抗的計(jì)算 XS=(UH/IH)×UK% XS ：變壓器漏抗（）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(yàn)的計(jì)算1.空載損耗的計(jì)算Po1=Po- PWV - PsPo1：空載損耗（W）Po：實(shí)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(jì)算 Io=（Iao+Ibo+Ico）/3Ir Io ：空載電流（%）Iao、Ibo、Ico ：三相實(shí)測空載電流（A）Ir ：勵(lì)磁繞組額定電流（A）3.空載損耗校正的計(jì)算 Po =Po11+（U1- Ur）/U1

9、Po ：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(yàn)電源容量的計(jì)算 So=0.01× K ×io ×SnSo ：試驗(yàn)電源容量（KVA）K ：系數(shù)，1K10，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(jì)算Po=（W1+W2+W3）/2=Pa+Pb+PcPo ：三相空載損耗（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

10、空載電流的計(jì)算勵(lì)磁Y接:Io=（Iab+Ibc+Iac）/3Ir ×100%勵(lì)磁D接：Io=（1.732/2）×（Iab+Ibc+Iac）/3Ir ×100%Io ：三相空載電流百分?jǐn)?shù)（%）Iab+Ibc+Iac ：單相空載電流值（A）Ir ：勵(lì)磁繞組額定電流（A）7.非額定電壓下的空載試驗(yàn)損耗值校正到額定電壓下?lián)p耗值的計(jì)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值（W）Un ：額定電壓（V）U ：試驗(yàn)電壓（V）K ：指數(shù)，U Un時(shí)，K取2.6-3.0 ，冷軋硅鋼片取1.9-2.0 ; UUn時(shí)，K取3.1-4.0

11、 。8.非額定頻率時(shí)空載電壓的計(jì)算Uf=Ur(f/fr)Uf :實(shí)際試驗(yàn)時(shí)的空載電壓（V）Ur :變壓器額定電壓（V）f :實(shí)際試驗(yàn)時(shí)電源的額定頻率（Hz）fr :變壓器實(shí)際運(yùn)行時(shí)的額定頻率（Hz）9.非額定頻率時(shí)空載損耗的計(jì)算 Po= Po1P1（fr/f）+P2（fr/f）2Po :變壓器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)額定頻率下的空載損耗（W）Po1 :變壓器在試驗(yàn)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P1=0.5 ，非取向硅鋼片取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P2=0.5 ，非取向硅鋼片取P2=0.3 fr :變壓器

12、運(yùn)行時(shí)的額定頻率（Hz）f :實(shí)際試驗(yàn)時(shí)的電源頻率（Hz）10.非額定頻率時(shí)空載電流的校正計(jì)算 Ior= Po1P1（f2/f）+P2（fr/f）2/UfIox =(Io1)2-( Po1/Uf)2 (平方根)Io = Ior2+ Iox2 (平方根)Uf :實(shí)際試驗(yàn)時(shí)的空載電壓（V）Io1 :試驗(yàn)頻率下實(shí)測的空載電流（A）Ior :空載電流中的有功分量（A）Iox :空載電流中的無功分量（A）Io :變壓器實(shí)際運(yùn)行時(shí)的空載電流（A）其它注解同911.臨時(shí)繞組空載試驗(yàn)的計(jì)算 （1）求繞組匝電壓et Y接：et=UN/1.732N D接：et=UN/Net ：匝電壓（V）UN ：繞組額定線電壓（

13、V）N ：繞組匝數(shù)（2）求臨時(shí)繞組匝數(shù)N1=U1/ etN1 ：臨時(shí)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(shí)繞組下的空載電流 U2= N2×etU2 ：臨時(shí)繞組的空載電壓（V）N2 ：臨時(shí)繞組的匝數(shù)整數(shù)值et ：匝電壓（4）求臨時(shí)繞組的空載電流 單相，Io1=Sr/（U2×Io）/100三相，Io1= Sr/（3U2×Io）/100Io1 ：臨時(shí)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(jì)算 PFe=Ph+Pw=KnfBx

14、+Kw2f2B2Ph ：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)：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(jì)算 Pc =U2c tan Pc ：絕緣介質(zhì)損耗（W）U ：空載電壓（V）C ：電容量（F）tan：介損測量值14.空載損耗中繞組電阻損耗的計(jì)算 Pj=Io2R Pj ：繞組電阻損耗（W） Io ：空載電流值（A） R ：繞組電阻值（）15.渦流損耗中經(jīng)典渦流損耗的計(jì)算 Pel =（4/3）×Kf2×（/）×f2×Bm2×t2 Pel ：單位渦流損耗（W）Kf ：波

15、形因數(shù)，正弦波時(shí)為1.111 ：硅鋼片的電導(dǎo)率（s/m） ：硅鋼片的密度（kg/m3）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(yàn)時(shí)功率因數(shù)的計(jì)算cos=100Po/io/Sn cos：功率因數(shù)Po ：空載損耗（KW）io ：空載電流百分?jǐn)?shù)（%） Sn ：變壓器額定容量（KVA）五.負(fù)載試驗(yàn)與短路阻抗的計(jì)算1.繞組直流電阻損耗計(jì)算單相 ：In2Rt =I1n2R1t+I2n2R2t三相 ：In2Rt =I1n2R1t+I2n2R2t Y接線：In2RtY =1.5In2R Y接相：In2Rt線 =3In2R D接線：In2RtD =1.5In2RD接相：

16、In2RtD =In2RIn2Rt ：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（）2.測量損耗校正到額定電流下?lián)p耗的計(jì)算 PKt=PKt1×（In/I1）2PKt ：額定電流下的測量損耗值（W）PKt1 ：試驗(yàn)電流下的測量損耗值（W）In ：變壓器的額定電流（A）I1 ：試驗(yàn)電流值（A）3.負(fù)載損耗校正到參考溫度（75）下的計(jì)算 PK75=In2Rt×k + PFt/K = PKt + （K2-1）In2Rt/KPK75 ：75下的負(fù)載損耗值（W）In2Rt ：試驗(yàn)溫度下的電阻損耗值（W）PFt ：試驗(yàn)溫度下的放假損耗值（W）PKt ：試驗(yàn)溫度下

17、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(yàn)溫度）4.短路阻抗的計(jì)算（試驗(yàn)溫度下） Ukt=（U1×In）/（Un×I1） ×100% =Urt2+Uxt2（的平方根） Ukt ：試驗(yàn)溫度下的短路阻抗（%）U1 ：試驗(yàn)電壓（V）Un ：額定電壓（V）I1 ：試驗(yàn)電流值（A）In ：額定電流值（A）Urt ：試驗(yàn)溫度下短路阻抗的有功分量（%） Urt= PKt/10SnPKt ：試驗(yàn)溫度下的負(fù)載損耗值（KW），Sn ：變壓器額定容量（KVA）Uxt ：試驗(yàn)溫度下短路阻抗的無功份量，（%）Uxt =UKt2-Urt2 （的平方根

18、）5.試驗(yàn)溫度下短路阻抗折算為電阻值的計(jì)算Z= （UKt/100）×（Un2/Sn）Z ：試驗(yàn)溫度下短路阻抗的電阻值（）UKt ：試驗(yàn)溫度下的短路阻抗值（%） Un ：額定電壓（KV）Sn ：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(jì)算Pk75f=PF750.4×(fN/f)2 + 0.6×(fN/f) + In2R75Pk75f ：變壓器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)額定頻率下的75負(fù)載損耗（W）PF75 ：變壓器在試驗(yàn)頻率下的75附加損耗（W）， PF75= Pk75 -In2R75fN ：變壓器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)額定頻率（Hz）f ：試驗(yàn)電源頻率（Hz）In2

19、R75 ：75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(jì)算Uk75f=（Ukt×f/fn）2 +（Pkt/10Sn）2 × K2-(f/fn)2 （的平方根）Uk75f ：試驗(yàn)電源頻率下的實(shí)測短路阻抗值（%）Ukt ：試驗(yàn)電源頻率下的實(shí)測短路阻抗值（%）Pkt ：額定電流下的損耗實(shí)測值（KW）Sn ：變壓器的額定容量（KVA）f ：試驗(yàn)電源頻率（Hz）fn ：變壓器實(shí)際運(yùn)行時(shí)額定頻率（Hz）K ：溫度換算系數(shù)，K=235+75(參考溫度）235+試驗(yàn)溫度）8.短路阻抗校正到參考溫度下（75）的計(jì)算 Uk75=UKt2+（PKt/10Sn）2

20、5;（K2-1） （的平方根）Uk75 ：參考溫度75下的短路阻抗值（%）UKt ：試驗(yàn)溫度下的短路阻抗值（%）PKt ：試驗(yàn)溫度下的負(fù)載損耗測量值（KW）Sn ：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(yàn)溫度）9.變壓器負(fù)載試驗(yàn)時(shí)功率因數(shù)的計(jì)算 cos=PKt/（Ukt ×Sn） × 100% cos：負(fù)載試驗(yàn)時(shí)的功率因數(shù)PKt ：試驗(yàn)溫度下的負(fù)載損耗測量值（KW）Ukt ：試驗(yàn)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(jì)算1.帶有D連接繞組的零序阻抗計(jì)算 Zo=U/I/3Zo ：以每相歐姆數(shù)表示的零序

21、阻抗（/相）I ：試驗(yàn)電流值（A）U ：試驗(yàn)電壓值（V）七.溫升試驗(yàn)的計(jì)算1.電源切斷瞬間繞組電阻值的推算（作圖法）（1）通過斷電后迅速測得的各電阻值作坐標(biāo)圖（2）以測量時(shí)間按作橫坐標(biāo)，可取30s/格（3）以實(shí)際測得的電阻值作為縱坐標(biāo)，上限與下限比實(shí)測值略寬裕些即可（4）將各實(shí)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(shí)間間隔作各相等的時(shí)間間隔，并標(biāo)出各相隔時(shí)間間隔的電阻值于曲線內(nèi)（6）各時(shí)間間隔的電阻值差值作反向縱坐標(biāo)，各點(diǎn)相連可構(gòu)成一反向斜直線（7）以首個(gè)時(shí)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(diǎn)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(diǎn)即為

22、斷電瞬間電阻值2.油頂層溫升的計(jì)算油頂層溫升=（試驗(yàn)結(jié)束前的最后一個(gè)油頂層溫度-試驗(yàn)結(jié)束前的最后一個(gè)環(huán)境溫度）×（規(guī)定施加的總損耗/實(shí)際施加的損耗）x x=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(jì)算 試驗(yàn)結(jié)束前最后-時(shí)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(gè)點(diǎn) 油箱壁溫升=（各點(diǎn)測得的溫度值-試驗(yàn)結(jié)束前的最后一個(gè)環(huán)境溫度）×（規(guī)定施加的總損耗/實(shí)際施加的損耗）xx值取同24.散熱器溫差的計(jì)算分別取測量高壓電阻值和低壓電阻前的

23、最后一個(gè)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.測量損耗下的油平均溫度計(jì)算測量損耗下油平均溫度=最后一個(gè)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(jì)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(diǎn)環(huán)境溫度作平均值）×（規(guī)定施加的總損耗/實(shí)際施加的損耗）xx值取同27. 繞組平均溫度的計(jì)算 繞組平均溫度=（斷電瞬間的電阻值/試驗(yàn)前測得的冷態(tài)電阻值）×（235+繞組冷電阻時(shí)溫度）-2358. 繞組對油的溫差的計(jì)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(jì)算繞組平

24、均溫升=繞組對油溫差-總損耗下的油平均溫升八.聲級(jí)測定的計(jì)算1.背景聲級(jí)的計(jì)算背景聲級(jí)的平均值=各點(diǎn)背景聲級(jí)測量值之和（dB）/測量點(diǎn)數(shù) （n） 注：試驗(yàn)前、試驗(yàn)后的均需測量2. 聲級(jí)測量的計(jì)算聲級(jí)測量的平均值（dB）=各級(jí)點(diǎn)聲級(jí)測量值之和（dB）/測量點(diǎn)數(shù)（n）3.背景聲級(jí)校正的計(jì)算背景聲級(jí)校正值（dB）=背景聲級(jí)的平均值-X注（1）聲級(jí)測量的平均值-背景聲級(jí)的平均值10 dB時(shí)X=0。注（2）試驗(yàn)前后背景平均聲壓級(jí)之差大于3dB（A）時(shí)，且較高者與未修正的平均A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)之差小于8dB（A），則試驗(yàn)無效。注（3）試驗(yàn)前后背景平均聲壓級(jí)較高者與未修正的A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)之差小于3dB（A）時(shí)，則試

25、驗(yàn)無效；但當(dāng)未修正的平均A計(jì)權(quán)聲壓小于保證值時(shí)除外，并在試驗(yàn)報(bào)告中予以說明。4.環(huán)境修正值的計(jì)算環(huán)境修正值=10 log1+ 4/試驗(yàn)場地吸音量（m2）/變壓器有效表面積（m2）注（1）試驗(yàn)場地吸音量=×試驗(yàn)場地表面積 值：矩形車間廠房取0.15 試驗(yàn)場地表面積=2×（長×寬+寬×高+長×高） （m2）注（2）變壓器有效表面積（m2） 不帶冷卻器：S=1.25×變壓器油箱高度（m）×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×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×距基準(zhǔn)發(fā)射面1m處規(guī)定輪廓的長度（m）5.校正后的變壓器聲級(jí)值計(jì)算 變壓器聲級(jí)校正值（dB）=聲級(jí)測量平均值（dB）-背景聲級(jí)校正值（dB）-環(huán)境修正值（dB）6.變壓器A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)