變壓器等效電路中的各參數(shù),可分別通過空載試驗和短路試驗求得。
一、空載試驗
通過測定變壓器高低壓側繞組的電壓、空載電流和空載損耗, 求得變壓器變比和激磁阻抗參數(shù)
。

圖1.5.2-1 單相變壓器空載試驗的原理接線圖
為安全起見和儀表選擇方便,通常在低壓側加電源,高壓側開路。
激磁阻抗參數(shù)與鐵心飽和程度有關,即與電源電壓大小有關,試驗電壓必須取額定電壓。空載電流數(shù)值較小,為減小測量誤差,須將電流表靠近變壓器接,然后依次接功率表和電壓表,如圖1.5.2-1所示。
根據(jù)測量數(shù)據(jù):U2N(低壓側額定電壓)、U10(高壓側開路電壓)、I0(低壓側空載電流)和P0(空載損耗),按空載運行時的等效電路圖1.3.5-1,忽略低壓繞組漏阻抗(zm>>z2),變比k和激磁阻抗參數(shù)
空載試驗在低壓側加電源,所測數(shù)據(jù)為低壓側值,求得磁阻 抗參數(shù)也為低壓側值,如需高壓側的激磁阻抗數(shù)值,還須進行折 算,即乘(k*k)。
特別注意:對三相變壓器進行參數(shù)計算,應首先將測量數(shù)據(jù)換算為相值(相電壓、相電流和一相的損耗),然后才能代入公式, 即公式中所有數(shù)據(jù)必須是相值。
二、短路試驗
通過測定變壓器的短路電壓、短路電流和短路損耗求得短路阻 抗參數(shù)

圖1.5.3-1 單相變壓器短路試驗的原理接線圖
低壓側電流大,儀表選擇不方便,通常在高壓側加電源,低壓側短接。
從安全考慮,通常取短路試驗電流不超過額定電流。短路電壓數(shù)值較小,為減小測量誤差,須將電壓表靠近變壓器接,然后依次接功率表和電流表,如圖1.5.3-1所示。
短路試驗電壓低,磁通小,鐵耗可忽略不計,而短路電流較大,因此可認為短路損耗等于銅耗。根據(jù)測量數(shù)據(jù):短路電壓Uk、短路電流Ik和短路損耗Pk ,按變壓器簡化等效電路圖1.4.5-3,可得短路阻抗參數(shù)

短路試驗在高壓側加電源,所測數(shù)據(jù)為高壓側值,則求得的短路阻抗參數(shù)也為高壓側值,如需低壓側的數(shù)值,也須進行折算。
短路試驗還求得變壓器的重要參數(shù):短路電壓=I1NZk75°c
通常用額定電壓的百分值表示:UkN%=I1NZk75°c*100%/U1N
短路電壓的大小反映變壓器在額定負載時短路阻抗壓降的大小。短路阻抗的大小對變壓器的運行有很大影響。正常運行時,希望它小一些,使變壓器二次電壓受負載波動的影響小一些;但對變壓器突然短路故障來說,又希望它大一些,使短路電流減小。
特別注意:上述各公式均按一相計算。
如果用標幺值表示,短路電壓的標幺值與短路阻抗的標幺值相等。
三、標幺值
在電力工程計算中,常采用各物理量的標幺值進行運算。某物理量的標幺值是指其實際值與選定的同單位的基值之比,即標幺值=實際值/基值 。
標幺值是一個相對值,沒有單位,習慣用各物理量原來的符號右下角加"*"號來表示。
1. 基值的選擇
基值理論上可任意選定,通常取各物理量本身的額定值作為基值。 如在變壓器中,高低壓側各物理量選各自側的額定值為基值。電阻、電抗與阻抗的基值為額定相電壓UNΦ與額定相電流之比,即 ZN=UNΦ/INΦ。有功功率、無功功率和視在功率以額定容量為基值。
2. 標幺值的特點
(1) 變壓器中各物理量在本側的標幺值與其折算后在另一側的標幺值相等,即采用標幺值計算時,無需折算。例如

(4) 將標幺值乘以100可得到以額定值表示的百分值,反之亦然。
例如,某臺變壓器短路電壓的百分值UkN%=5.5%,則其標幺值UkN* =0.055。
例題:
一臺三相變壓器,額定容量SN=125000kVA,50Hz,額定 電壓U1N/U2N=110/11kV,Y,d接線。在低壓側加額定電壓做空載試驗,測得空載電流I0=131.22A,空載損耗P0 =133kW;在高壓 側加電源做短路試驗,當短路電流為額定電流時,測得短路電壓 UkN=11550V,短路損耗PkN=600kW,試求:激磁阻抗和短路阻抗的標幺值和折算到高壓側的實際值(歐姆值)。
[說明]變壓器參數(shù)計算有兩種方法,可任選其一。
方法一:實際值計算法。對單相變壓器,將試驗數(shù)據(jù)直接代入計算公式,根據(jù)要求進行折算和求標幺值;對三相變壓器,先將試驗數(shù)據(jù)按接線方式換算為每一相的值,然后再代入計算公式,根據(jù)要求進行折算和求標幺值。
方法二:標幺值計算法。無論是單相變壓器,還是三相變壓器,先將試驗數(shù)據(jù)換算為標幺值,然后以標幺值的形式代入計算公式,根據(jù)要求求實際值。
解:
方法一:實際值計算法。
1. 空載試驗求激磁阻抗參數(shù)
空載試驗是在低壓側做的,低壓側繞組采用三角形連接,則換算為相值的空載電壓、空載電流和空載損耗分別為

2. 短路試驗求短路阻抗參數(shù)
短路試驗是在高壓側做的,高壓側繞組采用星形連接,則換算為相值的短路電壓、短路電流和短路損耗分別為

3. 求高壓側阻抗基值 ,根據(jù)要求求標幺值

方法二:標幺值計算法。
1. 空載試驗求激磁阻抗參數(shù)
空載試驗是在低壓側做的,選低壓側額定值為基值,則換算為標幺值的空載電壓、空載電流和空載損耗分別為

2. 短路試驗求短路阻抗參數(shù)
短路試驗是在高壓側做的,選高壓側額定值為基值,則換算為標幺值的短路電壓、短路電流和短路損耗分別為

3. 求高壓側阻抗基值 ,根據(jù)要求求高壓側實際值

