单相变压器空载与短路实验报告Word文档格式.docx
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,也就是我们认为
,在这个假设下我们才能用后面的公式计算变压器的各项参数。
②因为一次漏电抗
,一次绕组电阻
,所以
,故我们认为
。
短路实验
①由于做短路实验时电压很低,所以磁路中磁通很小,所以我们可以忽略励磁电流和铁耗,认为
,电源输入的功率完全消耗在一二次侧的铜耗上。
2作空载、短路实验时,各仪表应怎样接线才能减小测量误差?
变压器空载实验中应当采用电流表内接法。
因为空载实验测量的是励磁阻抗,阻抗值较大,若采用电流表外接法,电压表会有明显的分流作用,从而产生较大误差。
变压器短路实验应当采用电流表外接法。
因为短路实验中测量的是漏阻抗,阻抗值较小,若采用电流表内接法,会产生明显的分压作用,导致测量不准确。
3作变压器空载、短路时,应注意哪些问题?
一般电源加在哪一方比较适合?
答:
在做变压器空载实验时,为了便于测量同时安全起见,应当在变压器低压侧加电源电压,让高压侧开路。
在实验过程中应当将激磁电流由小到大递升到1.15NU左右时,只能一个方向调节,中途不得有反方向来回升降。
否则,由于铁芯的磁滞现象,会影响测量的准确性。
在做变压器短路实验时,电流较大,外加电压很小,为了便于测量,通常在高压侧加电压,将低压侧短路。
在实验过程中应注意为了避免过大的短路电流,短路实验在较低的电压下进行,通常以短路电流达到额定值为限;
外加电压应从零开始逐渐增大,直到短路电流约等于1.2倍额定电流;
在实验过程中要注意变压器的温升。
四.实验内容
1变比K的测定
图1变比测定和空载实验接线图
接线如图1所示,变压器低压绕组a、x经调压器接电源,高压绕组AX开路。
闭合开关K,调节调压器使加在付绕组上的电压为该绕组额定电压的50%以下,测量原付边之空载电压UAX和Uax,对应不同输入电压,测取三组数据记录于表。
序号
UAX
Uax
1
100
34.0
2.94
2
80
27.0
2.96
3
60
19.4
3.09
由实验数据得,K=3;
注:
实验中误差基本可以忽略,产生误差的原因可能是电网电压波动、仪表精度不够、变压器老化,测量时读数稳定就读数或者读数处于小幅跳变情况。
2空载实验:
实验接线如同图6—1所示,低压绕组经过调压器接电源,高压绕组开路,仪表接线如图6—2。
选择仪表时应该注意ax绕组的额定电压和额定电流,空载时由于功率因数很低,应选择低功率因数瓦特表,空载电流只有额定电流的百分之几,应选低量程的电流表,为了减少测量误差,电压表应接在图6—1中的1,2位置。
实验步骤:
将调压器手柄置于输出电压为零的位置,合上开关K。
作空载特性曲线,调节调压器输出,使加在低压绕组ax的电压等于ax绕组额定电压的1.2倍左右开始进行测量,然后逐渐降低电压,在1.2U2N到0.3U2N之间测量8到底组数据记录于表6—2中,注意记下额定电压时(即Uo=U2N)的电流Io和功率Po。
表6—2
4
5
Uo
150
130
110
90
70
IO
0.11A
0.10A
0.09A
79.2mA
69.7mA
PO
9.2W
6.8W
5.4W
3.5W
2.3W
因为做空载试验时是在低压侧加电压,实验所测的电流、功率均为低压侧的值,所以要归算到高压侧去。
实验中
,因为220V是线电压,所以可得相电压的额定值是
,由于实验时只测量了130V时的数值,所以低压侧的额定电压取130V,所计算的值非为标幺值,还需要经过进一步的归算才能标在高压侧。
空载特性曲线Uo=f(Io)
由实验数据计算相应空载参数
实验计算公式如下:
;
带入数据得:
Zm’=3*Uo/(Io/3)=11700
Rm’=Po/((Io/3)*(Io/3))=6120
=9971.74
计算Zm*、rm*、Xm*,取基准值Zm=10000,rm=6000,Xm=9000
所以Zm*=1.17,rm*=1.02、Xm*=1.11
3短路实验:
接线如图6—3所示,高压绕组AX通过调压器接电源,低压绕组ax通过较粗导线短接,仪表接线如前面,为了减小测量误差,应将电压表测针接在图6—3中的A,X两端。
同时仪表量程的选择应注意变压器原边的额定电流,短路时功率因数较高,帮一般选用高功率因数瓦特表即cosØ
=1的功率表,短路电压仅有额定电压的百分之几,所以应选择低量程电压表。
图6—2短路实验接线图
实验步骤:
合电源开关K之前,一定要将调压器手柄置于输出电压为零的位置。
先将电流、电压、功率表接入,闭合开关K,缓慢调节调压器,使短路电流从Ik=I1N到0.3I1N之间均匀地测取5到6组数据,同时读取Ik对应的Uk和Pk记录于表6—3中。
表6—3
Ik安
2.1
1.9
1.7
1.5
环温
Uk伏
7.4v
6.7v
6.1v
5.1v
Pk瓦
1.8w
1.5w
0.9w
20℃
短路特性曲线
求取参数
=6.1/1.7=3.59
=1.5/(1.9*1.9)=0.42
=3.57
折算到基准工作温度
时的短路参数:
=0.51
=3.66
额定短路损耗:
=1.82
选取基准值如下:
Zk75=3、rk75=0.5、Xk=3
所以Zk75*=1.20、rk75*=1.02、Xk*=1.19
五.思考题
4.计算短路电压百分数:
=
=
5.计算cosØ
2=0.8滞后时的电压变化百分率:
6.计算当cosØ
2=0.8、β=1时的变压器效率:
7.画出变压器T型等效电路,并将各参数用标幺值表示标注在等效电路中,且认为: