变压器短路阻抗的近似计算方法(变压器短路阻抗计算实例)

变压器短路阻抗的近似计算

以单相变压器为例，说明一下具体思路。将变压器二次侧短路，一次侧输入一个比额定电压小得多的电压，安全起见这个电压可以从0慢慢增大，直到所加电压正好使一、二侧次侧绕组中的电流非常接近额定值。这时候记录下变压器一次侧的输入电流Iₖ、一次绕组所加电压Uₖ和一次侧的输入功率Pₖ。变压器短路时的等效电路如图所示。

先对图中各参数的含义进行说明：

R₁—一次绕组的电阻；

Rₘ—变压器的励磁电阻；

X₁—一次绕组的漏电抗；

Xₘ—变压器的励磁电抗；

R₂’—二次绕组的电阻归算到一次侧时的归算值；

X₂’—二次绕组的漏电抗归算到一次侧时的归算值。

考虑的激磁电流占额定电流的比例很小，在工程计算时可以忽略掉励磁电流，把励磁支路看成开路直接去掉，那么就得到如下的等效电路。

再对电路做进一步简化，可得

图中Rₖ=R₁+R₂’，Rₖ叫做变压器的短路电阻。Xₖ=X₁+X₂’，Xₖ叫做变压器的短路电抗。一次侧的输入功率皆由Rₖ产生，可用下列公式计算图中Rₖ的值：

Rₖ≈Pₖ/（Iₖ²）

短路阻抗的大小：

|Zₖ|≈Uₖ/Iₖ，

短路电抗：

Xₖ≈（|Zₖ|²-Rₖ²）^0.5，

此处^0.5是求算数平方根的意思，下同。由于变压器中漏磁场的分布复杂，这种方法虽然能算得Xₖ的值，但是不能把X₁和X₂’分开计算。

按照标准要求，绝缘耐热等级A级的油浸式变压器铜导体绕组的电阻要折算到75℃时值，铜绕组变压器电阻换算公式：

Rₖ₇₅=Rₖ（234.5+75）/（234.5+θ），

式中Rₖ₇₅是折算到75℃的电阻值，θ是试验时绕组的温度。

75℃时的短路阻抗：

（Rₖ₇₅²+Xₖ²）^0.5

以上求得的短路电阻和短路电抗是归算到一次侧的数值，如果折算到二次侧，对应的短路电阻和短路电抗除以一二次侧电压比的平方即可。

对于三相变压器，试验时测量的电压和电流都是线电压和线电流，要根据加压侧绕组的联接方式（是三角形接法还是星形接法）换算成相电压和相电流。测得的短路损耗也是三相的，除以3得到一相的短路损耗，这样就可以按照计算单相变压器的方法计算每一相的的短路电阻和短路电抗了。

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