030 变压器零序阻抗的实测与计算

变压器零序电流保护整定计算公式一、介绍变压器是电力系统中的重要设备，它承担着电能的传输和分配任务。

在变压器运行过程中，零序电流保护起着非常重要的作用。

通过合理的整定计算公式，能够有效地保护变压器，防止因零序电流问题导致的设备损坏甚至事故发生。

本文将深入探讨变压器零序电流保护整定计算公式，并对其进行全面评估和详细阐述，以帮助读者更好地理解和运用这一重要的保护措施。

二、零序电流保护的重要性在电力系统中，零序电流是指电流的另一种形式，它代表了系统中存在的对称性故障，比如地线故障、对称性短路故障等。

变压器作为电力系统的重要组成部分，一旦发生零序电流问题，将会对系统稳定运行产生不利影响，甚至给设备造成严重损害。

合理设置零序电流保护的整定值就显得尤为重要。

三、零序电流保护整定计算公式的基本原理在变压器保护中，零序电流保护是一项常用的保护手段。

它的基本原理是通过测量各相零序电流，当出现故障时，保护装置能够根据预先设定的整定值，及时地采取保护动作，切断故障点，从而保护设备的安全运行。

而整定计算公式则是用来根据具体的情况，计算出合理的保护整定值。

一般来说，零序电流保护整定计算公式包括定时整定和电流整定两部分。

四、零序电流保护的整定计算公式1. 定时整定在变压器零序电流保护的定时整定中，常用的计算公式为：$t_{Th} = K \times \frac{L}{f} + T_d$其中，$t_{Th}$为定时整定值，$K$为系数，$L$为变压器对称故障电流，$f$为变压器额定频率，$T_d$为延时时间。

2. 电流整定在变压器零序电流保护的电流整定中，常用的计算公式为：$I_0 = K_u \times I_t$其中，$I_0$为电流整定值，$K_u$为系数，$I_t$为变压器零序电流。

五、个人观点和理解零序电流保护的整定计算公式是保护变压器安全运行的重要工具，它能够帮助我们根据实际情况，科学合理地设置保护参数，从而保证设备的安全性和可靠性。

变压器试验计算版第一部分直流电阻的计算第二部分绝缘特性的计算第三部分工频外施耐压试验的计算第四部分空载试验的计算第五部分负载试验与短路阻抗的计算第六部分零序阻抗的计算第七部分温升试验的计算第八部分声级测定的计算第九部分计算案例一、直流电阻的计算1.电阻（Ω）=电阻率（Ω/m）×长度（m）/截面积（mm2）2.电阻温度的换算铜 R T=R t×(235+T)/(235+t)铝 R T=R t×(225+T)/(225+t)R T：需要被换算到T℃的电阻值（Ω）R t：t℃下的测量电阻值（Ω）T ：温度，指绕组温度（℃）t ：温度，指测量时绕组的温度（℃）3.绕组相电阻与线电阻的换算R a=1/2（R ab+R ac-R bc）R b=1/2（R ab+R bc-R ac）R c=1/ 2（R bc+R ac-R ab）D接，且a-y、b-z、c-xR a=（R ac-R p）-（R ab R bc）/（R ac-R p） R b=（R ab-R p）-（R ac R bc）/（R ab-R p）R c=（R bc-R p）-（R ab R ac）/（R bc-R p）R p=（R ab+ R bc + R ac）/2R ab=R a（R b+R c）/（R a+R b+R c）R L=2R p/3R AB、R BC、R AC、R ab、R bc、R ac、：绕组线电阻值（Ω）R a、R b、R c、 R AN、R BN、R CN：绕组相电阻值（Ω）R p：三相电阻平均值（Ω）4.三相绕组不平衡率计算β=（R MAX-R min）/R（三相平均值）β：三相绕组电阻值的不平率（%）R MAX：测量电阻的最大值（Ω）R min：测量电阻的最小值（Ω）5.测量直阻时所需的直流电流计算I Y =1.41×K×i oI D =1.22×K×i oK :系数，取3-10i o ：空载电流，A6.试品电感的计算L=ф/I=K×I×n×S/(l×I)=K×n×S×μ/lL：试品电感（H）K：k=0.4π×10-6 （H/m）S：铁心截面（cm2）l：铁心回路长度（m）μ：导磁系数n ：匝数7.测量直阻对所需充电稳定时间的计算T=L/RT : 充电时间常数（S）当I1=I O时，t≥5T时才能稳定L : 试品测量绕组电感（L） I1 ：测量充电电流（A）R ：试品测量绕组电阻（R） I O ：试品空载电流（A）8.试品磁场强度的计算H=nI/lH ：磁场强度（A/m） I ：流经绕组的电流（A）n ：匝数 l ：铁心回路长度（m）二、绝缘特性的计算1.吸收比的计算吸收比=R60s/R15S S:秒2.极化指数的计算极化指数=R10min/R1min min：分3.位移电流衰减时间的计算T d=RC×10-6T d :衰减时间（S）R ：绝缘电阻值，MΩC :变压器的几何电容值（PF）4.吸收电流的估算I a（t）=BCUt-nI a（t）：吸收电流（A）B ：因数，与绝缘材料的性质、状态、温度有关C ：绝缘体的等效电容n ：常数，0＜n＜15.绝缘电阻值不同温度的换算R2=R1×1.5(t1-t2)10R2 : 温度为t2℃时的绝缘电阻值R1：温度为t1℃时的绝缘电阻值6.绝缘介质损耗的计算P=UIcosφ=ωCU2tanσP ：绝缘内部消耗的功率U ：施加于绝缘介质两端的电压C :绝缘介质的等效电容7.介质损耗不同温度下的换算tanσ2=tanσ1×1.3(t2-t1)/10tanσ2 ：温度为t2℃时的tanσ值tanσ1 ：温度为t1℃时的tanσ值三.工频外施耐压试验的计算1.同步发动机组未带电抗器不自激的计算X c＞X d+X2+X kX c ：折算到发电机端的负载容抗Xc=1/ωc (Ω)C ：试品电容X d ：发电机的同步阻抗（Ω）X2 ：发电机的逆序阻抗（Ω）X k ：试验变压器的短路阻抗（Ω）2.同步发电机带电抗器不自激的计算X c＞（X d+X2）X L /（X d+X2+ X L） + X kX L ：并联补偿电抗器的感抗（Ω）3.试验变压器容升的计算△U=I1/I N［e r cosφ1±e x sinφ1+1/2（e x cosφ1±e r sinφ1）2］△U ：电压变化%值I1 ：试验变压器低压侧电流（A）I N ：试验变压器低压侧额定电流（A）e r ：试验变压器短路阻抗的有功分量 e r=P kt/10S N （%）e x ：试验变压器短路阻抗的无功分量 e x=U xt2 - e r2 （平方根）cosφ1：电压与电流的功率因数，等同于变压器介损测量值tanφsinφ1 ：sinφ=1-tanφ（cosφ1）2 （平方根）4.补偿电抗器容量选择的计算S C＜S X≤S G+S CS X ：补偿电抗器50HZ的容量（KVA）S C ：被试变压器在工频耐压时的试验容量，S C=U2ωcS G ：发电机容量（KVA）5.电容分压器分压比的计算K c=（C2+C1）/C1K c ：分压比C1 ：高压臂电容（F）C2 ：低压臂电容（F）6.变压器漏抗的计算X S=(U H/I H)×U K%X S ：变压器漏抗（Ω）U H ：变压器额定电压（V）U H ：变压器额定电流（A）U K ：变压器短路阻抗（%）四.空载试验的计算1.空载损耗的计算P o1=P o〃- P WV - P sP o1：空载损耗（W）P o〃：实测损耗（W）P WV ：仪表损耗（W）P s ：测量电缆损耗（W）2.空载电流的计算I o=（I ao+I bo+I co）/3I rI o ：空载电流（%）I ao、I bo、I co ：三相实测空载电流（A）I r ：励磁绕组额定电流（A）3.空载损耗校正的计算P o =P o1［1+（U1- U r）/U1］P o ：校正后的空载损耗值（W）P o1 ：校正前的空载损耗值（W）U1 ：平均值电压表测量值（V）U r：有效值电压表测量值（V）4.空载试验电源容量的计算S o=0.01× K ×i o ×S nS o ：试验电源容量（KVA）K ：系数，1≤K≤10，基本取K≥5可满足波形要求。

变压器零序电阻计算引言：变压器是电力系统中常用的电力设备之一，它用于改变电压的大小。

在变压器的运行过程中，为了保证其正常工作，需要考虑到各种因素，其中一个重要的因素就是变压器的零序电阻。

本文将从计算变压器零序电阻的角度出发，介绍相关的知识和方法。

一、变压器零序电阻的概念变压器零序电阻是指变压器在零序故障情况下，通过其零序电流所产生的电压降与电流之比。

在电力系统中，零序电流是指在三相不平衡故障或地故障情况下，通过变压器的额定中性线或中性点的电流。

零序电阻是变压器内部参数之一，它的大小与变压器的结构、工作状态以及接地方式等因素有关。

二、变压器零序电阻的计算方法变压器零序电阻的计算方法有多种，下面将介绍其中两种常用的方法。

1. 短路试验法短路试验法是一种常用的计算变压器零序电阻的方法。

具体步骤如下：（1）将变压器的低压侧短路，并使高压侧空载；（2）通过低压侧加入一组对称的三相电压，使其产生一个对称的零（3）通过测量低压侧的电流和电压，计算得出变压器的零序电阻。

2. 电压比法电压比法也是一种常用的计算变压器零序电阻的方法。

具体步骤如下：（1）在变压器的低压侧接入一组对称的三相电压，使其产生一个对称的零序电流；（2）通过测量变压器高压侧和低压侧的电压，计算得出变压器的零序电阻。

三、变压器零序电阻的影响因素计算变压器零序电阻时，需要考虑到各种影响因素，主要包括以下几个方面：1. 变压器的结构：不同结构的变压器，零序电阻的计算方法和数值可能存在差异。

2. 变压器的工作状态：变压器的负载率、变比和电压等工作状态对零序电阻的计算有一定的影响。

3. 变压器的接地方式：变压器的中性点接地方式不同，零序电阻的计算方法也会有所差异。

四、变压器零序电阻的作用变压器零序电阻在电力系统中起到了重要的作用，主要体现在以下1. 限制零序电流：变压器零序电阻的存在可以限制零序电流的大小，从而减小对设备的影响。

2. 保护设备安全：在电力系统中，零序故障会对设备造成损害，通过合理设置变压器的零序电阻可以提高设备的安全性。

变压器零序阻抗测试方法变压器的零序阻抗测试是为了评估变压器的对称性和保护系统的可靠性。

以下是变压器零序阻抗测试的几种常见方法：1. 电压法测试，这是最常用的方法之一。

在测试中，通过施加对称的三相电压，测量变压器的零序电流。

根据欧姆定律，可以计算出变压器的零序阻抗。

这种方法需要使用特殊的测试设备，如电压源和电流互感器。

2. 电流法测试，这种方法是通过施加对称的三相电流来测试变压器的零序阻抗。

在测试中，通过测量变压器的零序电压来计算零序阻抗。

这种方法需要使用特殊的测试设备，如电流源和电压互感器。

3. 双电压法测试，这种方法结合了电压法和电流法。

在测试中，首先施加对称的三相电压，测量变压器的零序电流。

然后，施加对称的三相电流，测量变压器的零序电压。

通过这两组测量结果，可以计算出变压器的零序阻抗。

4. 双电流法测试，这种方法也结合了电压法和电流法。

在测试中，首先施加对称的三相电流，测量变压器的零序电压。

然后，施加对称的三相电压，测量变压器的零序电流。

通过这两组测量结果，可以计算出变压器的零序阻抗。

在进行变压器零序阻抗测试时，需要注意以下几点：1. 测试前应确保变压器处于正常运行状态，并断开与电网的连接。

2. 测试时应按照相关的测试标准和规程进行操作，确保测试结果的准确性和可靠性。

3. 在测试过程中，应注意保护自身安全，采取必要的安全措施，如穿戴绝缘手套和鞋子。

4. 测试结果应与变压器的额定数值进行比较，以评估变压器的性能和可靠性。

综上所述，变压器的零序阻抗测试可以通过电压法、电流法、双电压法或双电流法进行。

在测试前应确保变压器正常运行，并按照相关标准和规程进行操作。

测试结果可用于评估变压器的对称性和保护系统的可靠性。

唐工:您好1.明确您要提的问题是什么?如是否计算500KV单相接地电流?单相接时接地点的零序电压? 500KV单相接地经主变压器耦合至机端的零序电压?2.我无系统内电话,请提供其他电话?有时只能用电话交谈.3.我很愿同您们讨论技术方面的问题,并尽我能力满足您们的要求,同时请您和涌能王冬奕打声一招呼为好!谢谢合作4.计算500KV单相接地时零序阻抗的计算和22KV单相接地时零序电流的计算回复如下,高春如零序阻抗的合算一、秦山三厂的主接线图二、秦山三厂的主接线图等效零序阻抗图a)计算500kV侧单相接地短路时,因为22kV侧零序阻抗断开,所以不考虑500kV侧零序阻抗,如计算d1点单相接地短路时,接地点0.125580.19210.36311//X X X 0T 0S 0Σ=+==2. 计算22kV 侧单相接地短路,因为22kV 为小接地电流系统,所以单相接地电流为发电机单相对地电容电流和电阻电流相量和。

22kV 侧计算单相接地时不必考虑零序电抗，只要考虑发电机每相对地电容和中性点侧接地电阻。

(1)发电机每相对地电容：Cg=0.3μF ；(2)机端每相外接设备对地电容（包括主变低压侧绕组，主厂变、励磁变高压侧绕组，PT 高压侧及母线）：Ct=0.010909+0.0064882+0.0052+0.002=0.0245972μF ；(PT 高压侧及相关封闭母对地电容之和最大相0.0052μF ，励磁变为干式变，假设其高压侧绕组对于电容0.002μF)。

(3)发电机相对地总容抗Xc=1/ω(Cg+Ct)=1)0246.03.0(314106+⨯-=9811Ω计算时可能缺少断路器对地固定电容,所以偏大了.(4)接地变二次侧所接电阻为：Rn=0.24(22/0.24)2=2016.7Ω；(5) 22kV 侧单相接地电容电流A 884.3=9811×322000×3=（1）CI可能缺少断路器对地固定电容???要计入断路器对地固定电容后按电阻电流=电容电流原则计算(6) 22kV 侧单相接地电阻电流A 298.6=7.2016×322000=（1）RI由此电阻电流>电容电流,要求电阻电流=电容电流要求Rn=9811/3=3270 Ω；R=3270/(22/0.24)2=0.389 Ω取0.4 Ω, Rn=0.4(22/0.24)2=3361 Ω,22kV 侧单相接地电阻电流A 78.3=3361×322000=（1）RI(7) 单相接地电流 A 4.5=78.3+88.3=I +I =I 222)1(R 2)1(C)1(K （8）22kV 侧单相接地零序电压.7kV 12=322=U 0零序阻抗的合算三、 秦山三厂的主接线图唐工:您好5. 明确您要提的问题是什么?如是否计算500KV 单相接地电流?单相接地点的零序电压?500KV单相接地经主变压器耦合至机端的零序电压?6.我无系统内电话,请提供其他电话?有时只能用电话交谈.7.我很愿同您们讨论技术方面的问题,并尽我能力满足您们的要求,同时请您和涌能王冬奕打声一招呼为好!谢谢合作高春如四、秦山三厂的主接线图等效零序阻抗图五、秦山三厂的主接线零序阻抗的归算1)d1点(主变输出500KVGIS及连接回路短路)单相接地短路：✷ 最大运行方式下：1＃发电机正常满功率运行：X 1Σmax =0.1256；✷ 最小运行方式下：1＃发电机停运：X 1Σmax =0.363；2) d2点(22KV 母线连接回路短路) 单相接地短路：✷ 最大运行方式下：1＃发电机正常满功率运行：①发电机每相对地电容：Cg=0.3μF ；②机端每相外接设备对地电容（包括主变低压侧绕组，主厂变、励磁变高压侧绕组，PT 高压侧及母线）：Ct=0.010909+0.0064882+0.0052+0.002=0.0245972μF ；(PT 高压侧及相关封闭母对地电容之和最大相0.0052μF ，励磁变为干式变，假设其高压侧绕组对于电容0.002μF )。

简析变压器零序阻抗的实测及计算发表时间：2016-07-07T12:17:43.560Z 来源：《基层建设》2016年6期作者：罗和海[导读] 文章阐述了变压器零序电抗的实测方法并给出了折算成标幺值的公式，同时分析了常用的变压器零序电抗与正序阻抗之间的关系。

阳西海滨电力发展有限公司 529800摘要：文章阐述了变压器零序电抗的实测方法并给出了折算成标幺值的公式，同时分析了常用的变压器零序电抗与正序阻抗之间的关系，为简化计算提供了方便。

关键词：变压器；零序阻抗；实测；简化目前电网普遍采用三相三柱式变压器，这种型式的变压器，由于各相零序磁通不能在铁心内形成回路，而必须通过铁心外的空间和变压器铁壳才能闭合，导致零序磁阻增大，零序励磁阻抗减小，使其零序励磁电流不可忽略。

因此，在零序阻抗计算中，不能象单相变压器和三相五柱式变压器那样，取与正序阻抗值相等的方法，而应该通过实测方法求取零序阻抗。

1、变压器零序阻抗及等值电路图电力系统中为了对接地性质的系统短路故障采用相应的有效的保护措施，需要确定系统中各电气设备的零序参数，变压器的零序阻抗便是其中之一。

变压器零序阻抗是指零序电流流过变压器三相对称电路时遇到的阻抗。

变压器的零序等值电路可以用三端T型电路来表示，见图1。

XG0、XZ0相当于零序漏电抗，Xm0为零序激磁电抗。

2、零序阻抗的测量及计算绕组排列形式为铁芯—低压—中压—高压，接线方式为YN，yn，d的变压器，有两个绕组具有引出的中性点，这种接线方式的三绕组变压器零序阻抗测量一般进行4次，即通常所说的两开两短法。

零序阻抗的等值图见图2，测量结果见表1。

依据测量结果，可列出以下2组计算公式。

式中Z10、Z20、Z30———高压、中压、低压侧的零序阻抗3、变压器零序阻抗与正序阻抗的关系及简化根据零序阻抗实测及计算结果表明，变压器零序阻抗与正序阻抗之间存在经验关系式。

3.1三柱芯式变压器普通的三相变压器广泛采用三柱铁芯式结构和Y0/y0/Δ型、Y0/y/Δ接线型式。

变压器零序电流保护整定计算
变压器是电力系统中常见的重要设备，它起着电能变换和传输的关键作用。

在变压器运行过程中，由于各种原因可能会导致零序电流的产生，而这些零序电流可能会对变压器造成损坏，因此需要对变压器的零序电流进行保护。

在进行零序电流保护时，整定计算是至关重要的一环。

首先，整定计算需要考虑的主要因素包括变压器的额定容量、变比、短路阻抗、接地方式等。

通过对这些参数的综合考虑，可以确定变压器零序电流保护的整定值。

其次，整定计算还需要根据实际运行情况和变压器的特性进行调整，以确保零序电流保护的可靠性和灵敏性。

在进行整定计算时，需要注意的是不同类型的变压器可能需要采用不同的整定方法。

例如，对于星形接地变压器和接地变压器，其零序电流保护的整定计算方法也各有不同。

在进行整定计算时，需要充分考虑变压器的接线方式和接地方式，以确定最合适的整定值。

除了考虑变压器本身的特性外，整定计算还需要考虑系统的其他保护装置和保护配合性。

在实际运行中，变压器的零序电流保护可能需要与其他保护装置（如过流保护、差动保护等）进行配合，因此在进行整定计算时，还需要考虑这些配合关系，以确保保护系统的全面性和完整性。

总之，变压器零序电流保护整定计算是确保变压器安全运行的关键环节。

在进行整定计算时，需要充分考虑变压器的特性、系统的其他保护装置和配合关系，以确定最合适的整定值。

只有通过科学合理的整定计算，才能确保变压器的零序电流保护具有可靠性、灵敏性和全面性。

变压器零序阻抗计算变压器的零序阻抗(2009-05-17 16:07:47)转载标签：零序绕组阻抗三柱接法杂谈变压器运行时，一般有对称与不对称运行两类。

不对称运行包括事故运行，如单相或两相短路，三相负载不对称，最不对称是单相负载，配电变压器常有这类负载，低压为 yn接法时，线与中点间单相负载就是不对称负载。

三相变压器与单相变压器组成的三相组的不对称三相运行情况与作为磁路的铁心结构、绕组的联结组有关。

不对称运行条件包括瞬间故障 (如单相接地)、瞬间干扰(如三相涌流具有不同的瞬时值)与不对称连续负载，这些不对称运行会引起：(1) 三相对称电压产生的瞬时或连续性损耗，包括绕组与铁心中损耗；(2) 由于瞬时或连续性的不对称负载电流,尤其通过中点的电流，会使电压的稳定性受到影响，如电压不对称、中点电压偏移，会产生漏磁及使铁心激磁。

为使变压器能适应不对称运行的要求，某些铁心结构与绕组联结组的配合是不能选用的，因此，必须对不对称运行作一些分析。

在研究不对称运行条件时，先假设：三相具有同步和正弦的电压，电流与三相具有等值的恒定阻抗或导纳相关联，用线性方程式求解，利用对称分量法进行计算。

将电压、电流与阻抗电压分解为正序、负序与零序三个分量。

正序电压与电流是指逆时钟旋转的三个互差120°电气角的对称电压与电流分量，旋转顺序为A、B、C，正常对称负载条件下具有这个正序分量。

正序阻抗是正序电流的阻抗。

负序电压与电流是由不对称条件下建立起来的分量，对称运行无此分量，也是逆时钟旋转的三个互差120°电气角的对称电压与电流分量，但旋转顺序为A、C、B。

负序阻抗是负序电流的阻抗。

零序电压与电流是单相的分量，是不对称条件下建立起来的剩余分量。

零序分量是同相位同幅值。

零序阻抗是零序电流的阻抗。

正序分量与负序分量在每一瞬间之和都是零，但零序分量之和不是零，在每一相中的幅值为零序分量的三分之一。

经以上分解后，瞬时值不等于零的不对称量 (相量图不对称的星形、三个相量不形成闭合的三角形接法)就可以计算了。

变压器零序阻抗实测与计算作者：陈晓芳康吉义来源：《科学与财富》2011年第11期[摘要] 变压器零序阻抗与正序、负序阻抗不同，通过分析影响变压器零序阻抗因素，变压器零序等值电路，利用变压器实测参数对变压器零序电抗标幺值计算。

[关键词] 变压器零序阻抗等值电路引言：变压器是电力系统十分重要的电气设备，对于变压器正序阻抗或负序阻抗，当外施加正序或负序电压，三相电压和三相电流之和都为零，除相序关系不同，其它没什么差异。

变压器正序和负序等值电路完全相同。

当外施加零序电压时，三相零序电压和三相零序电流之和不在为零，与正负序不再相同。

下面我们从影响变压器零序阻抗的因素、变压器等值零序电路、变压器零序阻抗实测及利用实测值进行计算进行探讨。

1、影响变压器零序阻抗的因素：变压器零序阻抗与变压器绕组接线方式、中性点接地情况及铁芯结构有关。

1）绕组接地方式、中性点接地情况。

对于△型接法，零序电流可在绕组内部流通，但即不能流入也不能流出，相当于内部短路，在外部看应为开路；对于Y型接法及不直接接地Yn 接法，由于没有零序通路，不能产生零序电流，在外部看相当于开路；只有对于直接接地运行的Yn接法变压器，施加零序电压时才能产生零序电流，这时才相当于通路。

2）铁芯结构。

变压器的铁芯结构决定这变压器的磁路。

对于三相变压器为三个单相变压器组成、外铁型三相变压器铁芯结构或三相五柱式铁芯结构时如图1，不管三相电力相序如何，主磁通都以铁芯为通路，因此零序励磁导纳与正、负完全相同，磁路磁阻很小，零序励磁阻抗很大，在近似计算中认为开路。

对于三相三柱式变压器如图2，三相正、负序电压之和为零，主磁通仍以铁芯为通路，但三相零序电压彼此相等，三相零序励磁磁通大小相等、相位相同，使得三个磁通不能以铁芯为回路，必须经过气隙由油箱壁返回，这时磁路磁阻很大，零序励磁阻抗很小，计算中不能忽略。

2、典型接法的变压器等值电路、实测及计算：1）YN,d接线方式的变压器YN,d接线方式的变压器接线图、零序等值电路如图所示。

变压器试验计算公式汇总变压器试验计算版第⼀部分直流电阻的计算第⼆部分绝缘特性的计算第三部分⼯频外施耐压试验的计算第四部分空载试验的计算第五部分负载试验与短路阻抗的计算第六部分零序阻抗的计算第七部分温升试验的计算第⼋部分声级测定的计算第九部分计算案例⼀、直流电阻的计算1.电阻（Ω）=电阻率（Ω/m）×长度（m）/截⾯积（mm2）2.电阻温度的换算铜 R T=R t×(235+T)/(235+t)铝 R T=R t×(225+T)/(225+t)R T：需要被换算到T℃的电阻值（Ω）R t：t℃下的测量电阻值（Ω）T ：温度，指绕组温度（℃）t ：温度，指测量时绕组的温度（℃）3.绕组相电阻与线电阻的换算R a=1/2（R ab+R ac-R bc）R b=1/2（R ab+R bc-R ac）R c=1/ 2（R bc+R ac-R ab）D接，且a-y、b-z、c-xR a=（R ac-R p）-（R ab R bc）/（R ac-R p）R b=（R ab-R p）-（R ac R bc）/（R ab-R p）R c=（R bc-R p）-（R ab R ac）/（R bc-R p）R p=（R ab+ R bc + R ac）/2R ab=R a（R b+R c）/（R a+R b+R c）R L=2R p/3R AB、R BC、R AC、R ab、R bc、R ac、：绕组线电阻值（Ω）R a、R b、R c、 R AN、R BN、R CN：绕组相电阻值（Ω）R p：三相电阻平均值（Ω）4.三相绕组不平衡率计算β=（R MAX-R min）/R（三相平均值）β：三相绕组电阻值的不平率（%）R MAX：测量电阻的最⼤值（Ω）R min：测量电阻的最⼩值（Ω）5.测量直阻时所需的直流电流计算I Y =1.41×K×i oI D =1.22×K×i oK :系数，取3-10i o ：空载电流，A6.试品电感的计算L=ф/I=K×I×n×S/(l×I)=K×n×S×µ/lL：试品电感（H）K：k=0.4π×10-6 （H/m）S：铁⼼截⾯（cm2）l：铁⼼回路长度（m）µ：导磁系数n ：匝数7.测量直阻对所需充电稳定时间的计算T=L/RT : 充电时间常数（S）当I1=I O时，t≥5T时才能稳定L : 试品测量绕组电感（L） I1 ：测量充电电流（A）R ：试品测量绕组电阻（R） I O ：试品空载电流（A）8.试品磁场强度的计算H=nI/lH ：磁场强度（A/m） I ：流经绕组的电流（A）n ：匝数 l ：铁⼼回路长度（m）⼆、绝缘特性的计算1.吸收⽐的计算吸收⽐=R60s/R15S S:秒2.极化指数的计算极化指数=R10min/R1min min：分3.位移电流衰减时间的计算T d=RC×10-6T d :衰减时间（S）R ：绝缘电阻值，MΩC :变压器的⼏何电容值（PF）4.吸收电流的估算I a（t）=BCUt-nI a（t）：吸收电流（A）B ：因数，与绝缘材料的性质、状态、温度有关C ：绝缘体的等效电容n ：常数，0＜n＜15.绝缘电阻值不同温度的换算R2=R1×1.5(t1-t2)10R2 : 温度为t2℃时的绝缘电阻值R1：温度为t1℃时的绝缘电阻值6.绝缘介质损耗的计算P=UIcosφ=ωCU2tanσP ：绝缘内部消耗的功率U ：施加于绝缘介质两端的电压C :绝缘介质的等效电容7.介质损耗不同温度下的换算tanσ2=tanσ1×1.3(t2-t1)/10tanσ2 ：温度为t2℃时的tanσ值tanσ1 ：温度为t1℃时的tanσ值三.⼯频外施耐压试验的计算1.同步发动机组未带电抗器不⾃激的计算X c＞X d+X2+X kX c ：折算到发电机端的负载容抗Xc=1/ωc (Ω) C ：试品电容X d ：发电机的同步阻抗（Ω）X2 ：发电机的逆序阻抗（Ω）X k ：试验变压器的短路阻抗（Ω）2.同步发电机带电抗器不⾃激的计算X c＞（X d+X2）X L /（X d+X2+ X L） + X k X L ：并联补偿电抗器的感抗（Ω）3.试验变压器容升的计算△U=I1/I N［e r cosφ1±e x sinφ1+1/2（e x cosφ1±e r sinφ1）2］△U ：电压变化%值I1 ：试验变压器低压侧电流（A）I N ：试验变压器低压侧额定电流（A）e r ：试验变压器短路阻抗的有功分量 e r=P kt/10S N （%）e x ：试验变压器短路阻抗的⽆功分量 e x=U xt2 - e r2 （平⽅根）cosφ1：电压与电流的功率因数，等同于变压器介损测量值tanφsinφ1 ：sinφ=1-tanφ（cosφ1）2 （平⽅根）4.补偿电抗器容量选择的计算S C＜S X≤S G+S CS X ：补偿电抗器50HZ的容量（KVA）S C ：被试变压器在⼯频耐压时的试验容量，S C=U2ωcS G ：发电机容量（KVA）5.电容分压器分压⽐的计算K c=（C2+C1）/C1K c ：分压⽐C1 ：⾼压臂电容（F）C2 ：低压臂电容（F）6.变压器漏抗的计算X S=(U H/I H)×U K%X S ：变压器漏抗（Ω）U H ：变压器额定电压（V）U H ：变压器额定电流（A）U K ：变压器短路阻抗（%）四.空载试验的计算1.空载损耗的计算P o1=P o〃- P WV - P sP o1：空载损耗（W）P o〃：实测损耗（W）P WV ：仪表损耗（W）P s ：测量电缆损耗（W）2.空载电流的计算I o=（I ao+I bo+I co）/3I rI o ：空载电流（%）I ao、I bo、I co ：三相实测空载电流（A）I r ：励磁绕组额定电流（A）3.空载损耗校正的计算P o =P o1［1+（U1- U r）/U1］P o ：校正后的空载损耗值（W）P o1 ：校正前的空载损耗值（W）U1 ：平均值电压表测量值（V）U r：有效值电压表测量值（V）4.空载试验电源容量的计算S o=0.01× K ×i o ×S nS o ：试验电源容量（KVA）K ：系数，1≤K≤10，基本取K≥5可满⾜波形要求。

Z ref = U2／P r式中: U—Z和Z ref所属的绕组的电压(额定电压或分接电压) ;P r—额定容量基准值。

此相对值也等于短路试验中为产生相应额定电流(或分接电流)时所施加的电压与额定电压之比或化成百分数表示。

R p1, R p2, R p3 ——各线圈的平均半径(cm); 按线圈计算中公式(2.26)及公式(2.27)计算及见后面相关的图;R p12, R p13, R p23 —各主空道平均半径(cm); 按线圈计算中公式(2.26)及公式(2.27)计算及见后面相关的图。

Kx——电抗修正系数, 见表5.2表5.2 电抗修正系数( K x )线圈一侧有铁心时: []ρππππs su vu u e e e ss =-------11110512().() ( 5 . 2 )其中: 0't0'sss s D 03.0s 2D 03.0s s h s v h u +≈δ++==λ=其它尺寸见图5.2线圈两侧都有铁心(如壳式变压器)时: []ρππππππs u v u v v u v v u e e e e e =----+-------++111105111211121212().()(()()( 5 . 3 )其中: s22s11s2ss 1h s v h s v h u h u ==λ=λ=s s D s D t 110100032003=++≈+''..δ s s D s D t 220200032003=++≈+''..δδt ——导线绝缘(两边)厚度(cm); 其它尺寸见图5.2第页 共页 17 4 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算u →30 10.5 1.5 2 2.500.10.20.30.40.50.60.70.80.910.050.10.150.20.250.317 5 第 页 u →↑ρs图5.3 线圈一侧有铁心时的横向洛氏系数ρs = f ( u , v )曲线共 页 油 浸 电 力 变 压 器 阻 抗 计 算2.2 双绕组变压器电抗计算3 电阻分量计算短路阻抗中的电阻分量, 由变压器的负载损耗计算而得。

变压器试验基本计算公式一、电阻温度换算：不同温度下的电阻可按下式进行换算：R=Rt（T+θ）/（T+t）θ：要换算到的温度；t：测量时的温度；Rt：t温度时测量的电阻值； T ：系数，铜绕组时为234.5，铝绕组为224.5。

二、电阻率计算：ρ=RtS/L R=（T+θ）/（T+t）电阻参考温度20℃三、感应耐压时间计算：试验通常施加两倍的额定电压，为减少励磁容量，试验电压的频率应大于100Hz，最好频率为150-400Hz，持续时间按下式计算：t=120×fn/f，公式中：t为试验时间，s；fn为额定频率，Hz；f为试验频率， Hz。

如果试验频率超过400 Hz，持续时间应不低于15 s。

四、负载试验计算公式：通常用下面的公式计算：Pk =（Pkt+∑In2R×（Kt2-1））/Kt式中：Pk为参考温度下的负载损耗；Pkt为绕组试验温度下的负载损耗；Kt为温度系数；∑In2R为被测一对绕组的电阻损耗。

三相变压器的一对绕组的电阻损耗应为两绕组电阻损耗之和，计算方法如下：“Y”或“Yn ”联结的绕组：Pr=1.5In2Rxn=3 In2Rxg；“D”联结的绕组：Pr=1.5In2Rxn=In2Rxg。

式中：Pr为电阻损耗；In为绕组的额定电流；Rxn为线电阻；Rxg为相电阻。

五、阻抗计算公式：阻抗电压是绕组通过额定电流时的电压降，标准规定以该压降占额定电压的百分数表示。

阻抗电压测量时应以三相电流的算术平均值为准，如果试验电流无法达到额定电流时，阻抗电压应按下列公式折算并校准到表四所列的参考温度。

ekt=（Ukt ×In）/（Un×Ik）×100%， ek=1)-(K)/10S(Pe22Nkt2kt %式中：ekt为绕组温度为t℃时的阻抗电压，%；U kt 为绕组温度为t℃时流过试验电流Ik的电压降，V；Un为施加电压侧的额定电压，V；In为施加电压侧的额定电流，A；ek为参考温度时的阻抗电压，%；P kt 为t℃的负载损耗，W；Sn为额定容量，kVA；Kt为温度系数。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711382991.4(22)申请日 2017.12.20(71)申请人 国网江西省电力有限公司电力科学研究院地址 330096 江西省南昌市民营科技园民强路88号申请人 国家电网公司(72)发明人 安义　王华云　邓才波　刘蓓　郭亮　蔡木良　(74)专利代理机构 南昌市平凡知识产权代理事务所 36122代理人 姚伯川(51)Int.Cl.H02J 3/00(2006.01)(54)发明名称一种配电变压器零序阻抗计算方法(57)摘要一种配电变压器零序阻抗计算方法，所述方法在三相负荷不平衡时，通过台区采集装置获取配电变压器运行电气量，建立零序阻抗待求量的电压回路方程组，将电压回路方程组求值问题转化成目标函数优化问题，应用遗传算法计算出配电变压器零序阻抗。

本发明针对配电变压器出厂试验一般不做零序阻抗试验的情况，在利用台区配电变压器已有运行数据的基础上，建立含零序阻抗待求量非线性方程组，考虑非线性方程组难以用一般数值方法计算，将非线性方程组求解问题转化成目标优化问题，应用遗传算法对目标优化函数进行求解，最终求出不同零序电流下配电变压器零序阻抗。

权利要求书2页 说明书4页 附图1页CN 108075469 A 2018.05.25C N 108075469A1.一种配电变压器零序阻抗计算方法，其特征在于，所述方法在三相负荷不平衡时，通过台区采集装置获取配电变压器运行电气量，建立零序阻抗待求量的电压回路方程组，将电压回路方程组求值问题转化成目标函数优化问题，应用遗传算法计算出配电变压器零序阻抗。

2.根据权利要求1所述的一种配电变压器零序阻抗计算方法，其特征在于，所述零序阻抗待求量的电压回路方程组即零序阻抗复数方程组，包括以下表达式：其中，U a、U b、U c分别为低压综合配电柜采集侧各相电压；I a、I b、I c分别为低压综合配电柜采集侧各相电流；R a、R b、R c分别为配电变压器各相短路阻抗的线圈直流电阻；X a、X b、X c分别为配电变压器各相短路阻抗的线圈漏抗；R n为零序阻抗中的电阻分量；X n为零序阻抗中的电抗分量。

变压器零序阻抗的实测与计算袁凌(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：文章阐述了变压器零序电抗的实测方法并给出了折算成标幺值的公式，同时分析了常用的变压器零序电抗与正序阻抗之间的关系，为简化计算提供了方便。

关键词：变压器；零序阻抗；实测；简化1变压器零序阻抗及等值电路图电力系统中为了对接地性质的系统短路故障采用相应的有效的保护措施，需要确定系统中各电气设备的零序参数，变压器的零序阻抗便是其中之一。

变压器零序阻抗是指零序电流流过变压器三相对称电路时遇到的阻抗。

变压器的零序等值电路可以用三端T型电路来表示，见图1。

X G0、X Z0相当于零序漏电抗，X m0为零序激磁电抗。

2 实测与计算目的三相变压器的零序阻抗特性与绕组的连接方式有关。

在有三角形接线绕组时，在三角形接线绕组形成的平衡安匝作用的情况下，电压与电流间的关系是线性的，也就是说，零序阻抗是个定值。

但对于没有三角形接线绕组的变压器，例如全星形三相三芯式自耦变压器来说，其零序阻抗由于油箱外壳磁化作用的影响，是一个变化的数值。

图2所示为全星形三相三芯式自耦变压器做零序开路试验的特性曲线，Z1，0(%)、Z2，0(%)、Z3，0(%)代表从高、中、低三侧加压时，Z0(%)随着外施零序电压U0(%)的变化而呈现的非线性变化关系。

因此其零序阻抗的稳定饱和值要实测确定。

零序阻抗还取决于绕组和铁芯之间的结构布置，因此在不同绕组上测量时就会有差异。

零序阻抗也与铁芯结构型式有关。

三相三柱式铁芯结构的变压器，零序磁通必须通过铁芯与油箱之间的空气隙和油箱形成回路，其零序阻抗较小。

而三相五柱式铁芯结构的变压器，零序磁通则可通过旁轭形成回路，因此其零序阻抗较大。

即使2台相同规格，但绕组排列方式不同的变压器，例如Y0/y0/Δ型接线与Y0/Δ/y0接线的变压器零序阻抗也有差别。

因此，在实际计算中，变压器零序阻抗最好取实测值。

3不同类型变压器零序阻抗实测、计算与等值电路图根据变压器接线组别、中性点引出线的不同，零序阻抗的测试方法有所不同，下面对电网中应用广泛的几种变压器的零序阻抗的测量、计算方法逐一论述。