ZK?Z1??Z'2??UKIK (6-45)
RK?R1?R2?'pK (6-46) 2IK22ZK?RK (6-47)
' XK?X1??X2??由于ZK、RK、XK是在变压器短路情况下所测量到的参数，因此分别称ZK为短路阻抗RK为短路电阻，XK为短路电抗。
理论上讲，在进行短路试验时，电源可以加在高压绕组侧，也可以加在低压绕组侧。由于高压绕组侧电流较小，测量比较方便，所以一般都是把高压绕组侧接电源，而把低压绕组侧短路。当然在这种情况下测量到的参数都是折算到高压绕组侧的数值。
由于绕组的电阻随温度而改变，而短路实验一般在室温下进行，故必要时应将所测得的室温电阻值换算到基准工作温度时的数值。按国家标准规定，油浸式电力变压器的短路电阻应换算到75℃时的数值。
RK（75℃）=RK
234.5?75 (6-48)
234.5?t式中RK（75℃）——换算到75℃时的短路电阻；
ｔ——实验时的室温。
施加额定电流作短路实验时的短路电压UK又称为变压器的阻抗电压，它表示变压器在额定负载下运行时，漏阻抗压降的大小。从正常运行的角度来看，要求变压器的阻抗电压小一些。因为阻抗电压越小，则短路阻抗越小，负载变化时的漏阻抗压降变化就越小，输出电压就越稳定。阻抗电压是变压器的一个重要参数，标识在变压器的铭牌上。
1．变压器的电压变化率
变压器的负载并不是固定不变的，负载的变化会影响到变压器副边绕组端电压的变化。我们希望供电电压尽量稳定。随着负载的变化，电源电压变化越小ｔ就说明供电电压的质量越高。一般用电压变化率来反映供电电压的稳定性，它是变压器运行的主要性能指标之一。
当变压器空载，原边绕组接至额定电压U1N后，副边绕组的开路电压U20等于它的额定电压U2N。负载以后，负载电流在变压器内部将产生电阻压降和漏抗压降，造成副边绕组端电压U2随负载电流的变化而变化。原边绕组电压保持额定，空载与负载时，副边绕组端
电压之差（U2N－U2）与额定电压U2N的比值，就称为变压器的电压变化率上?U，用公式表示为：
?U=
U2N?U2 (6-49)
U2N经有关的推导后，可以得知，电压变化率与变压器的短路参数、负载的大小和性质有关，其计算公式为：
?? ?U=?(RKcos?2?XKsin?2) (6-50)
式中??I2；
I2N——负载电流的负载系数（又称为标么值）
?2——变压器负载的功率因数角；
?RK?I1NRKU1N——短路电阻的标么值； ?XK?I1NXKU1N——短路电抗的标么值。
上式说明，变压器的电压变化率与它的负载大小成正比；与负载的功率因数有关；在负
???载一定时，短路阻抗标么值ZK越大则电压变化率越大。 ?RK?jXK当变压器带额定负载，即?=１，这时计算出来的?U称为变压器的额定电压变化率，通常是用它来反映变压器的供电质量，即电压是否稳定。
实际运行中，变压器带的负载大多数都是感性负载，因而变压器负载后的副边绕组端电压通常是下降的。
2．变压器的外特性
在原边绕组电压保持额定，负载功率因数cos?2?常数时，变压器副边绕组端电压U2随负载电流I2变化的规律U2＝f（I2）称为变压器的外特性，如图7-10所示。
图6-8 变压器的外特性
由图6-8可见，空载时I2＝0，则U2＝U2N。当负载为电阻性或电感性负载时，随着I2增大，U2逐渐降低，即变压器具有下降的外特性。在负载大小相同时，其电压下降的程度取决于负载的功率因数，负载功率因数越低，U2下降越大。当负载为电容性负载时，随着I2增大，U2有可能上升，即变压器有可能具有上升的外特性。
3．变压器的效率
在能量传递过程中，变压器内部将同时产生损耗，这些损耗影响到变压器的效率。变压器的效率也是它的主要性能指标之一。
从变压器的等效电路可以看出变压器的功率平衡关系。 变压器的输人功率P1为：
P1=U1I1cos?1 （6-51） 输人功率中的一小部分供给铁磁损耗pFe，其值为：
2 pFe?I0Rm?p0 （6-52）
铁磁损耗可以通过空载实验求得。由于变压器运行时，其主磁通基本上不变，因此与之对应的铁磁损耗也基本上不变，故铁磁损耗又被称为变压器的不变损耗。
输人功率中的另一部分供给原边绕组和副边绕组的铜耗ＰＣｕ。其值为： pCu?I1R1?I2R2 （6-53） 若令??22I1KI1I??2表示负载电流的负载系数（又称为标么值）,则 I1NKI1NI2N
22I1??I1N,I2??I2N，故：pCu??2I12NR1??2I2NR2??pK （6-54） 2式(7-55）中pK?I12NR1?I2（即短NR2表示原边绕组和副边绕组在额定电流时的铜耗
路损耗）。由于原边绕组和副边绕组的铜耗正比于电流的平方，故称它为变压器的可变损耗。
变压器的输出功率为：
P2?U2I2Cos?2??U2NI2NCos?2??SNCos?2 （6-55） 输人功率应该等于损耗与输出功率之和。所以，变压器的功率平衡方程为：
P1?P2?PFe?PCu?P2??P （6-56）
式中。
?P?PFe?PCu——变压器中的总损耗。
变压器的效率为输出功率与输人功率之比。效率的计算公式为： ???SNCos?2p2p2 (6-57) ??p1p2??p?SNCos?2?p0??2pk对于给定的变压器，SN、p0和pK都是一定的。可见，当功率因数Cos?2不变时，变压器的效率将随负载而变化。由此可得到变压器的效率特性?＝f（β），如图7-11所示。
图6-9 压器的效率特性
由图6-9可见，变压器的效率有一个最大值ηｍ。可以证明，当变压器的不变损耗与可变损耗相等，即pFe??mpK?pCu时，变压器的效率达到最大。βｍ是效率最大时的
负载电流标么值。一般电力变压器的额定效率为ηＮ=0.95-0.99。
当时，随着负载β的减小，效率η急剧下降；当β>βm时，随着负载β的增大，效率η逐步下降。所以，要提高变压器的效率，不应使变压器在较小的负载下运行；当然，也
2
不宜使变压器在很大的负载下运行，因为负载况很大时，损耗pCu急剧增大，不仅使效率下降，而且温升增高，会使变压器过热而受到损害。一般电力变压器的β=0.4-0.6时效率最高。
6.3 变压器的铭牌
每台变压器都有一块铭牌，上面标注着变压器的型号和额定值等。铭牌用不受气候影响的材料制成，并安装在变压器外壳上的明显位置。在使用变压器之前必须先查看铭牌。通过查看铭牌，对变压器的额定值等有了充分了解后，才能正确使用变压器。图6-10所示为一台变压器铭牌的示意图。
电力变压器
产品型号 S7-500/10 标准代号 XXXX 额定容量 500KVA
产品代号 XXXX 额定电压 10KV 出厂序号 XXX
额定频率 50HZ三相 联接组别号 Y，yn0 阻抗电压 4% 冷却方式 油冷 高压 开关位置 电压（V） I II III 10500 10000 9500 电流（A） 27．5 28．9 30．4 电压（V） 400 电流（A） 721．7 低压 XX变压器厂 XX年XX月
图6-10 变压器的铭牌
额定值是制造工厂对变压器正常工作时所作的使用规定。在设计变压器时，根据所选用的导体截面、铁心尺寸、绝缘材料以及冷却方式等条件来确定变压器正常运行时的有关数值，例如，它能流过多大电流及能承受多高的电压等等。这些在正常运行时所承担的电流和电压等数值，就被规定额定值。各个量都处在额定值时的状态被称为额定运行。额定运行可以使变压器安全、经济地工作并保证一定的使用寿命。变压器的额定值主要有：
1．额定电压
在额定运行时规定加在原边绕组的端电压，称为原边绕组额定电压，以Ｕ1N表示；当变压器空载时，原边绕组加以额定电压后，在副边绕组上测量到的电压，称为副边绕组额定