变压器试验.docx

1、变压器试验第3章 变压器实验3-1单相变压器一、实验目的 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。二、预习要点 1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？ 2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？ 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。三、实验项目 1、空载实验 测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cos0=f(U0)。 2、短路实验 测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosK=f(IK)。 3、负载实验 （1）纯电阻负载 保持U1=UN，cos2=1的条件下

2、，测取U2=f(I2)。 （2）阻感性负载 保持U1=UN，cos2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。四、实验方法1、实验设备序号型 号名 称数 量1D33交流电压表1件2D32交流电流表1件3D34-3单三相智能功率、功率因数表1件4DJK10三相心式变压器1件5D42三相可调电阻器1件6D43三相可调电抗器1件7D51波形测试及开关板1件 2、屏上排列顺序 D33、D32、D34-3、DJK10、D42、D43图2-1 空载实验接线图 3、空载实验 1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图3-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJK10中的一只作为单相变压器，其额定容量 SN=50

3、VA，U1N/U2N=127/31.8V，I1N/I2N=0.4/1.6A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。2）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。 3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2UN，然后逐次降低电源电压，在1.20.2UN 的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。 4）测取数据时，U=UN点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表3-1中。 5）为了计算变压器的变比，在UN以下取3点测取原方电压的同时测出副方电压数据也

4、记录于表3-1中。 表3-1序号实 验 数 据U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V) 4、短路实验 1）按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图3-2接线（以后每次改接线路，都要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。图3-2 短路实验接线图2）选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。 3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN为止，在(0.21.1)IN范围内测取变压器的US、IS、PS。 4）测取数据时，IK=IN点必须测，共测取数据6-7组记录于表3-2中。实验时记下周围环境温度()。表3-2 室温 序号实 验 数

5、 据US（V）IS（A）PS（W） 5、负载实验 实验线路如图3-3所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S1和S2，接到负载电阻RL和电抗XL上。RL选用D42上900加上900共1800阻值，XL选用D43，功率因数表选用D34-3，开关S1和S2选用D51挂箱图3-3 负载实验接线图 （1）纯电阻负载 1）将调压器旋钮调到输出电压为零的位置，S1、S2打开，负载电阻值调到最大。 2）接通交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U1=UN（UN=31.8V）。 3）保持U1=UN=31.8V不变，合上S1，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻RL的值，从空载到额定负载的范围内，测取变

6、压器的输出电压U2和电流I2。 4）测取数据时，I2=0和I2=I2N=0.4A必测，共取数据6-7组，记录于表3-3中。表3-3 cos2=1 U1=UN= V序 号U2（V）I2（A） （2）阻感性负载（cos2=0.8） 1）用电抗器XL和RL并联作为变压器的负载，S1、S2打开，电阻及电抗值调至最大。 2）接通交流电源，升高电源电压至U1=U1N 3）合上S1、S2，在保持U1=UN及cos2=0.8条件下，逐渐增加负载电流，从空载到额定负载的范围内，测取变压器U2和I2。 4）测取数据时，其I2=0，I2=I2N=0.4A两点必测，共测取数据6-7组记录于表3-4中。 表3-4 co

7、s2=0.8 U1=UN= V序 号U2（V）I2（A）五、注意事项1、在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。 2、短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。六、实验报告 1、计算变比 由空载实验测变压器的原副方电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。 K=UAX/Uax2、绘出空载特性曲线和计算激磁参数（1）绘出空载特性曲线U0=f(I0)，P0=f(U0)， （2）计算激磁参数 从空载特性曲线上查出对应于U0=UN时的I0和P0值，并由下式算出激磁参数 3、绘出短路特性曲线和计算短路参数 （1）绘出短路特性曲线US=f(IS) 、PS=f

8、(IS) （2）计算短路参数 从短路特性曲线上查出对应于短路电流IS=IN时的US和PS值由下式算出实验环境温度为()时的短路参数。折算到低压方由于短路电阻rS随温度变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75时的阻值。式中：234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228。 计算短路电压(阻抗电压)百分数 IK=IN时短路损耗PSN= IN2rS75 4、利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“T”型等效电路。 5、变压器的电压变化率 （1）绘出cos2=1和 cos2=0.8两条外特性曲线U2=f(I2)，由特性曲线计算出I2=I2N 时的电压变化率

9、 （2）根据实验求出的参数，算出I2=I2N、cos2=1和I2=I2N、cos2=0.8时的电压变化率u。将两种计算结果进行比较,并分析不同性质的负载对变压器输出电压U2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cos2=0.8不同负载电流时的变压器效率,记录于表2-5中。式中： PKN为变压器IS=IN时的短路损耗(W)； P0为变压器U0=UN 时的空载损耗(W)。 为副边电流标么值 表3-5 cos2=0.8 P0= W PKN= WI*2P2(W)0.20.40.60.81.01.2 (2)由计算数据绘出变压器的效率曲线=f(I*2)。 (3)计算被试变压器=ma

10、x时的负载系数m。3-2 三相变压器的联接组一、实验目的 1、掌握用实验方法测定三相变压器的极性。 2、掌握用实验方法判别变压器的联接组。 二、预习要点 1、联接组的定义。为什么要研究联接组。国家规定的标准联接组有哪几种。 2、如何把Y/Y-12联接组改成Y/Y-6联接组以及把Y/-11改为Y/-5联接组。 三、实验项目 1、测定极性 2、连接并判定以下联接组 (1) Y/Y-12 (2) Y/Y-6 (3) Y/-11 四、实验方法 1、实验设备序号型号名 称数 量1D33交流电压表1件2D32交流电流表1件3D34-3单三相智能功率、功率因数表1件4DJK10三相心式变压器1件5D51波形

11、测试，开关板1件 2、屏上排列顺序 D33、D32、D34-3、DJK10、D51 3、测定极性 (1) 测定相间极性 被测变压器选用三相心式变压器DJK10，用其中高压和低压两组绕组，额定容量SN=152/152VA，UN=220/55V，IN=0.4/1.6A，Y/Y接法。测得阻值大的为高压绕组，用A、B、C、X、Y、Z标记。低压绕组标记用a、b、c、x、y、z。 1) 按图3-4接线。A、X接电源的U、V两端子，Y、Z短接。 2) 接通交流电源，在绕组A、X间施加约50%UN的电压。 3) 用电压表测出电压UBY、UCZ、UBC，若UBC=UBY-UCZ，则首末端标记正确；若UBC=UB

12、Y+UCZ，则标记不对。须将B、C两相任一相绕组的首末端标记对调。 4) 用同样方法，将B、C两相中的任一相施加电压，另外两相末端相联，定出每相首、末端正确的标记。 3-4 测定相间极性接线图 (2) 测定原、副方极性1) 暂时标出三相低压绕组的标记a、b、c、x、y、z,然后按图2-5接线，原、副方中点用导线相连。 2) 高压三相绕组施加约50%的额定电压，用电压表测量电压UAX、UBY、UCZ、Uax、Uby、Ucz、UAa、UBb、UCc，若UAa=UAx-Uax，则A相高、低压绕组同相，并且首端A与a端点为同极性。若UAa=UAX+Uax，则A与a 端点为异极性。图3-5 测定原、副方

13、极性接线图 3) 用同样的方法判别出B、b、C、c两相原、副方的极性。 4) 高低压三相绕组的极性确定后，根据要求连接出不同的联接组。 4、检验联接组(1) Y/Y-12图3-6 Y/Y-12联接组()接线图 ()电势相量图按图3-6接线。A、a两端点用导线联接，在高压方施加三相对称的额定电压，测出UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表3-6中。根据Y/Y-12联接组的电势相量图可知： 为线电压之比表3-6 实 验 数 据计 算 数 据UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V) 若用两式计算出的电压UBb，UCc，UBc的数

14、值与实验测取的数值相同，则表示绕组连接正确，属Y/Y-12联接组。 (2) Y/Y-6将Y/Y-12联接组的副方绕组首、末端标记对调，A、a两点用导线相联，如图3-7所示。图3-7 Y/Y-6联接组()接线图 ()电势相量图按前面方法测出电压UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表 3- 7中。根据Y/Y-6联接组的电势相量图可得表3-7 实 验 数 据计 算 数 据UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)若由上两式计算出电压UBb、UCc、UBc的数值与实测相同，则绕组连接正确，属于Y/Y-6联接组。 (3)Y/-11 按图 3-8接线。A、a两端点用导线相连，高压方施加对称额定电压，测取UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表3-8中 图2-8 Y/-11联接组 ()接线图 ()电势相量图 根据Y/-11联接组的电势相量可得若由上式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与实测值相同，则绕组连接正确，属Y/-11联接组。表3-8 实 验 数 据计 算 数 据UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V) 五、实验报告 计算出不同联接组的UBb、UCc、UBc的数值与实测值进行比较，判别绕组连接是否正确。