实验一--三相变压器

实验一 三相变压器一、实验目的.通过空载和短路实验,测定三相变压器的变比和参数。.通过负载实验,测取三相变压器的运营特性。二、预习要点.如何用双瓦特计法测三相功率,空载和短路实验应如何合理布置仪表。答：在一种三相系统中,任何一相都可以成为另一相的参照点（或基准点)。型接法一般选择中性点作为参照点，即便是三相三线制也将中性点作为参照点。Y型接法的好处是每一相的电压、电流和功率都可以独立测量。如果将三相中的某一相作为参照点,就可以用两只瓦特计测量整个三相系统的功率。空载实验：低压侧接电源,功率表、电流表,高压侧开路。短路实验：高压侧接电源、功率表、电流表,低压侧短路。.三相心式变压器的三相空载电流与否对称,为什么？答：不对称。根据磁势与励磁电流的关系式、磁通与磁阻的关系式可知：当外施三相对称电压时,三相空载电流不相等,中间相B相较小,A相和相较大. 相磁路较短相磁阻较小空载运营时,建立同样大小的主磁通所需的电流就小 .如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。答:空载实验测铁耗，短路实验测铜耗。4.变压器空载和短路实验应注意哪些问题?电源应加在哪一方较合适?答:空载实验：空载实验要加到额定电压,当高压侧的额定电压较高时,为了以便于实验和安全起见,一般在低压侧进行实验,而高压侧开路。短路实验：由于短路实验时电流较大,而外加电压却很低,一般电力变压器为额定电压的410，为此为了便于测量,一般在高压侧实验，低压侧短路。 三、实验项目1.测定变比2空载实验:测取空载特性0f(I0），Pf(U0),cosj0=f(U0)。3短路实验:测取短路特性K=（IK），K=f(IK）,cosjK=(K)。4纯电阻负载实验：保持U1=U1N，cosj2=的条件下，测取U2=f（2)。四、实验设备及仪器1MEL-1电机教学实验台主控制屏（含指针式交流电压表、交流电流表)2功率及功率因数表（MEL-20)3.三相心式变压器（MEL-0)4三相可调电阻90(ME-03)波形测试及开关板（EL-5）6三相可调电抗（ML-8)五、实验措施1.测定变比实验 线路如图24所示表26(V）UV(）WU(V)KWU=1/3(KUV+V+KW)1U1V1U1.31U.1W1U3V13W1U1W1.1U1U31.3421083.96151053.408143.93.94空载实验 实验线路如图25所示序号实 验 数 据计 算 数 据(V)I(A)P0（W)UO(）IO(A)PO（W)osj03U1.3V13V1.3WU3W.3U13U1I31I3W1PO1P0230272907050.00.72.128.67003140.49233754250120.80111464.1739.670.103270.383350467.5130.00.12-2.56.2147.831133.460.704551530.15010.14-.51.7530.13406L35597.50.23.1.1-6.9816757.83.1904.9L0.26666.567.5.350.210.32-11617.360.293.73L0.1743.短路实验 表28 30 OC序号实 验 数 据计 算 数 据K（V）K（A)K（W)UK(V）I（）PK(W）cosjU111V1U1V.1U11W1.1I1U1IV1I1WK1P211115230.20004627432.2.2L68220.51.59.320.3130.5.19.670.16.700.34322.023.0070.4351.67.22500.35850.6342.04.570430360.4014394525504010880.6152625.9.00.60.7441.671.7626.830.21343L0.884.纯电阻负载实验 实验线路如图-7所示表-9 UUV=U1N= 55 V ；cosj21序号U（)I（A)U1U1.1V1V11WU1W1.1U1I1V1I11I2821022219000041974251322512319890081918118488896092517716918517738039六、注意事项在三相变压器实验中,应注意电压表、电流表和功率表的合理布置。做短路实验时操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。七、实验报告：计算变比由空载实验测取变压器的原、副方电压的三组数据,分别计算出变比,然后取其平均值作为变压器的变比K。K=U1U1.1UU2U1.2U22.绘出空载特性曲线和计算激磁参数(1）绘出空载特性曲线UO=f（I)，PO=(U），=(UO)。式中： (2)计算激磁参数从空载特性曲线上查出相应于o=UN时的IO和PO值，并由下式算出激磁参数 .绘出短路特性曲线和计算短路参数()绘出短路特性曲线UK=f(）、PK=f（）、 =f（IK)。（2）计算短路参数。从短路特性曲线上查出相应于短路电流I=IN时的UK和K值，由下式算出实验环境温度为（C)短路参数。折算到低压方 由于短路电阻rK随温度而变化，因此,算出的短路电阻应按国标换算到基准工作温度75C时的阻值。 式中:3为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为22。阻抗电压IK IN时的短路损耗4运用空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器折算到低压方的“”型等效电路。 .变压器的电压变化率 (1)绘出 =1和 0.两条外特性曲线2=f(I2），由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率U (2)根据实验求出的参数，算出I=2、=和II2、=.8时的电压变化率U。 U = （rosj2 + Uxsin2 ) 将两种计算成果进行比较,并分析不同性质的负载对输出电压的影响。 6.绘出被试变压器的效率特性曲线(1) 用间接法算出 08不同负载电流时的变压器效率,记录于表2-中。 表2-5 cosj2 = 0.8 o = .06 W PKN = 01 I2*(A)P2(W)h02433048.640.1067.90294.87.8.5221.11600.861.245.91175 式中：I PN 2（W); KN为变压器IK=IN时的短路损耗（W); o为变压器Uo=UN时的空载损耗(W）。 （2)由计算数据绘出变压器的效率曲线=f( )。 (3)计算被试变压器=x时的负载系数 m = 。数据解决:Rm76.1 m28.76 =2617k=2.6 Z1k=381 X1k29.002=1.6 Z=236 X2k186k75=7 Zk75=2.20 Xk5=86Uk.7Ukr=214Uk=2.3%Pkn=w=1.6% = ( UKosj2 +UKx sinj2 )=4.48%m =2.23绘图:.绘出空载特性曲线(图111、图1）绘出 =1 , = 0.8两条外特性曲线U=f（I2）（图-4)5.由计算数据绘出变压器的效率曲线=f（I )。(图1-5）图-图-12绘出短路特性曲线(图1-2)图-23.运用空载和短路实验测定的参数,画出被试变压器折算到低压方的“”型等效电路(图-3）图1-4八、实验体会本次实验做了空载、短路实验以及负载实验,测定了三相变压器的变比和其她参数,和三相变压器的运营特性。学会了功率因素表的使用，对三相变压器有了感性的结识。