1.绕组折算
1）二次电动势和电压的折算
?N2?N1E2??kE2?E1 (2-21） ???k 即 E2E2N2N2???kE2? U2??kU2 (2-22） 同理 E22）二次电流的折算
??I23）二次侧阻抗折算公式
N2N1I2?2I2?I2 (2-23） ?N2N1k??R2??jX2??k2Z2 (2-24） Z2相应地,对负载阻抗ZL其折算值为
??ZL?kU2U2U??k22?k2ZL (2-25） ?1I2I2I2k由以上可得,变压器的基本方程式变为
??????I0?I1?I2?????U1??E1?I1Z1??????U?2?E?2?I?2Z2 (2-26） ???E??I0Zf?1?E1?E2?????U?2?I?2Z??L2.“T”形等效电路
经过绕组折算，变压器就可以用一个电路的形式(即等效电路)来表示原来的电磁耦合关系。根据式2-6(a)，我们可以分别画出变压器的部分等效电路，其中变压器一次、二次绕组之间磁的耦合作用，反映在由主磁通在绕组中产生的感应电动势E1和E2上,经过绕组折
'算后，E1=E2，构成了相应主磁场的励磁部分的等效电路，得到一个由阴抗串并
'联的“T”形等效电路。
3.等效电路的简化
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“T”形等效电路虽然正确反映了变压器内部的电磁关系，但它属于混联电路，进行复数运算比较麻烦。由于一般电力变压器运行时，I0只占(2-10)% I1N，从工程计算的 来看，在负载较大时，完全可以把I0略支不计，即去掉励磁支路，而得到一个更简单的阻抗串联的简化等效电路。
R1I1U1X1I0R2I2X2RshI1X1shE =E21RfU2XfZLU1U2ZL（a） （b）
图 2-6 变压器等效电路的简化
（a）“T”形等效电路 （b）简化等效电路
??Rsh?jXsh (2-27）Zsh?Z1?Z2 ?； (2-28） 式中Rsh——短路电阻，Rsh?R1?R2?。 (2-29）Xsh——短路电抗，Xsh?X1?X2
4.变压器带负载时的相量图
根据变压器折合形式的基本方程式及T型等值电路或一字型简化等值电路，可以画出变压器负载运行的相量图。
U1jI1X1
I1R1
-E1
I2I1
I2I2R2jI2X2φ1I0mφφ2U2E =E12 22
图 2-7 变压器带负载时的相量图
二、变压器的参数测定
1.空载试验
变压的空载试验是在变压器空载运行的情况下进行测量的，其目的是测定变压器的电压比K、空载电流Io、空载损耗Po、励磁参数R1、X1、Z1等。
空载试验线跑如图2-8所示，空载试验时，高压器TC加上工频的正弦交流电源，调节高压哭的输出电压使其等于额定电压U1N，然后测量U1、IO、U20及空载损耗(即空载输入功率) Po。
FU
**WAT～TCV1V2图 2-8 变压器的空载试验线路图
由等效电阻可知，变压器空载时的总阻抗
Z0?Z1?Zf??R1?jX1???Rf?jXf? (2-30）
由于电力变压器中，一般Rf?R1,Xf?X1,因此Z0?Zf则有 励磁阻抗 Zf?Z0?U1 (2-31） I0励磁电阻 Rf?励磁阻抗 Xf?电磁比 k?2.短路试验
?PFeP0?2 (2-32） 2I0I02Z2 f?Rf (2-33）
U1 (2-34） U20变压器的短路试验是在二次绕组短路的条件下进行的，其目的是测定变压器的短路损耗
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(铜损耗) Ush和短路参数Rsh、Xsh、Zsh等。
FU*A*WAa～TCV1TX图 2-9 变压器短路试验的线路图
x短路阻抗 Zsh?UshUsh? (2-35） IshI1h短路电阻 Rsh??PcuPsh?2 (2-36） 2IshI1N22Zsh?Rsh (2-37）
短路电抗 Xsh?由于绕组的电阻随温度而变，而短路试验一般在室温下进行，故测得的电阻值应按国家标准算到基准工作温度。对A、E、B级的绝缘，其参考温度为75C，则换算公式为
对铜线变压器 Rsh75?C?对铝线变压器 Rsh75?C?234.5?75Rsh (2-38）
234.5??228?75 ?Rsh (2-39）
228??式中?——试验时的短路室温
??C?。
?这样，在75C时的数值，即
RshN75?C?I12NRsh75?C (2-40）
UshN75?C?I1NZsh75?C (2-41）
为了便于比较，常把UshN75?C表示为对一次侧额定电压的相对值的百分数，即
Ush?UshN75?CU1N?100% (2-42）
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第四节 变压器的运行特性
一、变压器的外特性和电压变化率
?U%?电压变化率的实用计算公式
?U?U2?U?100%?1N?100% (2-43） U2NU1N?U%??I1N?Rshcos?2?Xshsin?2??100% (2-44） U1N式中?——变压器的负载系数，且有??I1I?2 (2-45） I1NI2N二、变压器的效率特性
1.变压器的损耗
?I?222（1）铜耗 ?Cu?I2Rsh??2?I2NRsh??PshN (2-46）
?I2N?（2）铁耗 ?PFe?P0?常值 (2-47） 因此，变压器的总耗为2.变压器的效率 用百分数表示为??2?P??Cu??PFe??2PshN?P0 (2-48）
???P?P?P2??100%??1??100%?1??100%(2-49） ???????PPP?P??11?2??由于变压器的电压变化很小，因此，如果不考虑负载时输出电压U2的变化，即认为
U2?U2N，当采用相值计算时，则有
P2?mU2NI2cos?2??mU2NI2Ncos?2??SNcos?2式中m——变压器的相数；
(2-50）
SN——变压器的额定容量。
?P0??2PshN变压器的使用计算公式???2??SNcos?2?P0??PshN? ??100% (2-51）
? 25