变压器铭牌及技术指标详情解析

一台完好的变压器，在其油箱外表面上都装有一块铭牌，标明该变压器的主要技术指标，变压器的铭牌如图4-2-1。

表4-2-1 变压器的铭牌

下面分析变压器铭牌上的各电气参数：

（1）额定容量S是指在额定状态下变压器能够输出的最大视在功率。额定容量以伏安（VA）、千伏安（kVA）或兆伏安（MVA）为单位。对三相变压器，额定容量指三相的总容量，。

（2）额定电压U_N变压器的一次额定电压指变压器正常工作时一次绕组所应施加的线电压。一次额定电压表明了变压器的电压等级。二次额定电压是指变压器空载时二次绕组的线端电压。电力变压器的额定电压通常以千伏（kV）为单位。

（3）额定频率f_N指变压器所接电源的频率，我国工频为50Hz；德国、美国等部分国家为60Hz。

（4）额定电流I_N指变压器在额定电压、额定输出功率时一次、二次电流。

（5）空载电流 指变压器空载时的一次电流，通常用空载电流与额定电流比值的百分数表示。

（6）空载损耗 变压器空载时，一次电流很小，一次绕组的电阻也很小，一次绕组上的电阻损耗可以忽略不计，变压器空载时的损耗主要是铁耗，所以又常将铁耗称作变压器的空载损耗。变压器的铁耗由磁滞损耗和涡流损耗两部分组成，它的大小和电源电压成正比。由于当电源额定电压不变时，这一损耗为恒定值，故又称铁耗为不变损耗。

（7）短路损耗 是变压器负载时一次电流和二次电流流过绕组时产生的损耗。因变压器的铜耗随负载变化，所以又称铜耗为可变损耗。又因为铜耗是通过短路试验的方法测定的，故又称铜耗为短路损耗。变压器的铜耗与负载电流的二次方成正比。

变压器负载时的总损耗等于铁耗与铜耗之和。

（8）阻抗电压 将变压器二次绕组短接，在一次绕组加电压使二次绕组中电流达到额定值，这时将一次绕组所加的电压值与额定电压值之比的百分数，称为阻抗电压百分数。10kV变压器的阻抗电压多在4%～8%。

变压器的阻抗电压百分比是变压器的一个重要参数，它表明变压器内阻抗的大小，即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。它对于变压器在二次侧发生突然短路时，会产生多大的短路电流有决定性的意义，对变压器制造价格高低和变压器并列运行也有重要意义。

（9）短路阻抗 变压器的短路电压与一次额定电流的比值称为短路阻抗，通常用相对值表示。

（10）电压比 一次额定电压与二次额定电压的比值，等于变压器一次绕组匝数与二次绕组匝数之比。

（11）联结方式和联结组标号 联结方式是指变压器三相绕组按一定方式连接，最常用的联结方式是星形联结和三角形联结。变压器的联结组标号表示了三相变压器高、低压电压（一般指线电压）之间的相位关系及两侧三相绕组的联结方式。三相绕组的联结方式有三种，即星形、三角形和曲折形，最基本的联结方式是星形和三角形两种。

星形联结是指将变压器三相绕组的末端连在一起，成为一个公共点[称为中性点，用N（或n）表示]，三个首端分别引出，用符号“Y（或y）”表示，新旧国标中表示方法一致。

三角形联结是指将变压器三相绕组的首尾两端顺次连接形成闭合回路，三个连接点分别引出，用符号“D（或d）”表示，旧国标中用符号“△”表示。高、中、低压绕组均为三角形联结时，即为D、d、d。大写字母表示高压绕组的联结方法，小写字母表示低压绕组联结方法。

联结组标号是三相变压器的一个特有的问题，它反映了三相变压器二次线电压和对应的一次线电压之间的相位关系。按照一、二次绕组的不同联结方式（星形或三角形），以及绕组的头尾端的不同连接，一次绕组和二次绕组之间一共可以得出12种不同的相位关系，即12种不同的相位差。这12种相位差都是30°角的整数倍，即30°角的0～11倍，若是0倍，即说明一次线电压和对应的二次线电压同相位；若是1倍，相位差就是30°，说明一次线电压超前二次线电压30°角，依此类推。

由于三绕组变压器高、低压绕组联结方法不同，两侧电压相位的关系也不相同，但不同联结组标号其两侧电压之间的相位关系总是30°的倍数，可以用时钟表示法表示联结组标号。(www.xing528.com)

为了形象地表示出这个关系，我们引用钟表的时针（短针）与分针（长针）的夹角来表示一次电压与二次电压的相位差。钟盘上有12点，相邻两点夹角正是30°，与变压器一、二次相电压的相位关系完全一样，长针代表一次线电压且固定指在12点位置，短针代表二次线电压。假定有一台变压器，它的一次线电压与二次线电压相位相同，我们即认为长针指在12点，短针也指在12点，这台变压器的联结组标号就是0；如果变压器的二次线电压超前于一次线电压30°（即一次线电压超前于二次线电压330°），就是说长针指在12点，短针指在11点，这台变压器的联结组标号就是11。

理论分析表明，当一、二次绕组的联结方式相同（同为星形或三角形），只能组成偶数联结组标号；而联结方式不同（一个为星形，另一个为三角形）时，只能组成奇数联结组标号。

国产电力变压器常用的联结组标号为Yd11和Yy0两种，又因为星形联结的中性点是否有引出又可在Y后加N表示中性点有引出的情况。如：YNd11即表示高压侧为中性点有引出的星形联结，低压侧为三角形联结，两侧电压相位差为11×30°=330°的变压器。

为了消除发电机以及电力系统中的三次谐波，大部分的变压器均为Yd11联结，这是因为三个绕组中的三次谐波的大小相等、相位相同，在三角形联结绕组中形成环流，这样在线电压和电流中不会存在三次谐波，从而保证了电力系统的波形质量。

只有自耦变压器由于其结构特点，而仅有YNayn0的联结方式。

在我国，6～10kV电力变压器其低压（0.4kV）为三相四线制系统时，其联结组标号有Yyn0和Dyn11两种。

（12）效率 变压器空载时其效率为零，随着负载增加效率提高很快，但当效率达到一定值后负载继续增加，效率又有所下降。这是负载电流较大时铜耗增加较快所致。当铁耗与铜耗相等时变压器的效率最高。变压器效率最高时的负载率一般为50%～60%。

一般情况下，铁耗为铜耗1/4～1/3，但变压器只要接在线路上，铁耗便会存在。所以变压器的耗损造成的电能损耗是很大的，降低铁耗对提高变压器的效率、节约电能是很有意义的。

（13）电压调整范围 任何电压等级的电力系统，都允许实际电压在一定范围内波动，此时二次电压也会随之波动以致影响用户用电。为使二次电压能维持在额定值附近且又能适应一次电压的波动，通常采用改变变压器一次绕组的匝数，即改变电压比的方式来维持二次电压在额定值附近，如油浸式变压器的分接开关。常用的油浸式配电变压器的电压调整范围为±2×2.5%或±5%。

在电压调整范围内，变压器的容量不变。

（14）冷却方式C—干式浇注绝缘；G—干式空气自冷（油浸式不表示）；F—油浸风冷；FP—强迫油循环风冷等。

（15）变压器的产品型号和含义

铭牌里面包含的电气参数有：型号、额定电压（U_1N/U_2N）、额定电流（I_1N/I_2N）、额定容量S_N、额定频率f_N、温升T（温度差）。下面举例说明参数的简单计算。

图4-2-1 变压器的铭牌

【例】有一台三相油浸式电力变压器，联结方式为Yy0，S_N=1kVA，一次额定电压U_1N=10000V、二次额定电压U_2N=400V。求：一次电流I_1N、二次电流I_2N电压比K为多少？

答：

结论：对于容量为1kVA，一次侧、二次侧额定电压U_1N=10000V、U_2N=400V的变压器，其高压侧电流大概为0.06A，低压侧电流大概为1.5A。