实验二-变压器实验

跳转到第一页跳转到第一页内容：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。预习要求：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。实验项目:1．空载实验测取空载特性U0=f(I0),P0=f(U0)。2．短路实验测取空载特性UK=f(IK),PK=f(UK)。3．负载实验(1)纯电阻负载保持U1=U1N,cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。跳转到第一页实验线路及操作步骤1．空载实验实验线路如图3－1所示，被试变压器选用DT40三相组式变压器，实验用其中的一相，其额定容量PN=76W，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0．345/1．38A。变压器的低压线圈接电源，高压线圈开路。接通电源前，选好所有电表量程，将电源控制屏DT01的交流电源调压旋钮调到输出电压为零的位置，然后打开钥匙开头，按下DT01面板上“开”的按钮，此时变压器接入交流电源，调节交流电源调压旋钮，使变压器空载电压U0=1．2UN，然后，逐次降低电源电压，在1．2～0．5UN的范围内，测取变压器的U0、I0、P0共取6－7组数据，记录于表2－1中，其中U=UN的点必测，并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化，在UN以下测取原方电压的同时，测出副方电压，取三组数据记录于表3－1中。相三调压器VWAVAAXaxBC三相调压器单相变压器电流表电压表功率表交流表跳转到第一页表3－1实验数据计算数据序号U0（V）I0（A）P0（W）UAX（V）COSφ0跳转到第一页三相调压电源跳转到第一页单相变压器跳转到第一页交流表跳转到第一页VWAAAXaxBC三相调压器图3－2短路实验接线图实验线路如图3－2所示：变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。接通电源前，先将交流调压旋钮调到输出电压为零的位置，选好所有电表量程，按上述方法接通交流电源，逐次增加输入电压，直至短路电流等于1．1IN为止，在0．5～1．1IN范围内测取变压器的UK、IK、PK，共取4～5组数据记录于表2－2中，其中I=IK的点必测。并记下实验时周围环境温度θ（℃）。2.短路实验跳转到第一页实验数据计算数据序号UK（V）IK（A）PK（W）UAX（V）COSφKVWAAAXaxBC三相调压器图3－2短路实验接线图跳转到第一页3．负载实验变压器高压线圈接电源，低压线圈接到负载电阻RL。RL选用DT20。接通电源前，将交流电源调节旋钮调到输出电压为零的位置，负载电阻调至最大，按下接通交流电源的按钮，逐渐升高电源电压，使变压器输出电压U1=UN，在保持U1=UN的条件下，逐渐增加负载电流，即减少负载电阻RL的阻值，从空载到额定负载的范围内，测取变压器的输出电压U2和电流I2，共取5～6组数据，记录于表3～3中，其中I2=0和I2=I2N两点必测。3．负载实验实验线路如图3－3所示：VWAAAXaxBC三相调压器图3－3负载实验接线图ax2A2V1SLR1A1V电阻负载跳转到第一页电阻选用二组电阻(4个电阻)，要求一组电阻的2个电阻串联，另一组的2个电阻并联，然后再互相串联，因此总的电阻为（90*2＋90/2)=225欧。负载调节的时候先调节串联部分的电阻，当调节到等于零时用导线短接后，再调节并联部分的电阻跳转到第一页表3－3COSφ2=1U1=UN=伏序号U（V）I（A）五、注意事项在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。在空载实验中，交流电压表选用DT01B，100V档，交流电流表选用DT01B，0.5A档，功率表选用DT01B，量程选择75V、0.5A档。在短路实验中，电压表选择50V档，电流表选择0.5A档，功率仍选择75V、0.5A档。短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。跳转到第一页（1）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2200200mmmIUmIPmrZXzr2.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),COSφ0=f(U0)。式中：COSφ0=000IUP2六、实验报告1.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==UAX/UaX1跳转到第一页2200200mmmIUmIPmrZXzr1.绘出短路特性曲线和计算短路参数(1)绘出短路特性曲线UK=f(IK)、PK=(IK)、cosφK=f(IK)。(2)计算短路参数从短路特性曲线上查出对应于短路电流IK=IN时的UK和PK值，由下式算出实验环境温度为θ（℃）下的短路参数。2'2''''2KKKIPKIUKrZXrZKKKK折算到低压方2'2'2'KXKKrKKZKKKKXrZ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家标准换算到基准工作温度75℃时的阻值。2275755.2347505.23475KCkCKKCKXrZrr式中：234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为228。3跳转到第一页由于短路电阻rK随温度而变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75℃时的阻值。2275755.2347505.23475KCkCKKCKXrZrr式中：234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为228。阻抗电压%100%100%10027575NKNNCKNNCKNUXIKUrIrKUZIKUURIK=IN时的短路损耗PKN=IN2rK75℃1．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“Г”型等效电路。4跳转到第一页1．变压器的电压变化率Δu(1)绘出COSφ2=1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Δu。%10020220UUUu(2)根据实验求出的参数，算出I2=I2N、COSφ2=1时的电压变化率Δu。Δu)sincos(2221kkUU将两种计算结果进行比较，并分析不同性质的负载对输出电压的影响。56.绘出被试变压器的效率特性曲线（1）用间接法算出COSφ2=0.8不同负载电流时的变压器效率，记录于表3－5中。%100)1(22022220cosKNNKNPIPPIPIP式中：I2*PNCOSφ2=P2，W；PKN为变压器IK=IN时的短路损耗，W；P0为变压器U0=UN时的空载损耗，W。(2)由计算数据绘出变压器的效率曲线η=f(I2*)。(3)计算被变压器η=ηmax时的负载系数βm。KNPPm06跳转到第一页PKN为变压器IK=IN时的短路损耗，W；P0为变压器U0=UN时的空载损耗，W。(2)由计算数据绘出变压器的效率曲线η=f(I2*)。(3)计算被变压器η=ηmax时的负载系数βm。KNPPm0表3－5COSφ2=0.8P0=WPKNWI*2（A）P2（W）η0.20.40.60.81.01.2跳转到第一页三相变压器一、实验目的1.掌握用实验方法判别三相变压器的联接组。一一、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联接组改为Y/△-5联接组。二一、实验项目1．连接并判定以下联接组(1).Y/Y-12(2)Y/△-11三跳转到第一页一、实验线线及操作步骤1.校验联接组Y/Y-12ABCabcxzXyZABCY1UVU2V三相调压器ABCcbaxyzXYZAEBECEABEBaA,CabEbca)接线图b)电动势相量图一、实验线线及操作步骤1.校验联接组Y/Y-12ABCabcxzXyZABCY1UVU2V三相调压器ABCcbaxyzXYZAEBECEABEBaA,CabEbca)接线图b)电动势相量图实验线路如图3－4所示：被试变压器选用DT41三相三线圈芯式变压器，额定容量PN=150/150/150W，UN=220/63.5/50V，IN=0.394/1.36/1.576A。实验时只用高、低压两组线圈，中压线圈不用，接通交流电源的操作步骤和单相变压器实验相同，电源接通后，调节外施电压U1=U1N，测取电压UAB、Uab、UBb、UCc、UBc，记录于表3－6中。表3－6(电压单位：V)实验数据计算数据UABUabUBbUCcUBcKLUBbUCcUBc四三相变压器跳转到第一页三相变压器跳转到第一页一、实验线线及操作步骤1.校验联接组Y/Y-12图3－4Y/Y-12联接组图实验线路如图3－4所示：被试变压器选用DT41三相三线圈芯式变压器，额定容量PN=ABCabcxzXyZABCY1UVU2V三相调压器ABCcbaxyzXYZAEBECEABEBaA,CabEbca)接线图b)电动势相量图根据Y/Y-12联接组的电动势相量图可得：112LLabBcabLCcBbKKUUUKUU式中：abABLUUK为高、低压线圈的线电压之比。若由上述两式计算出的电压UBb,UCc,UBc的数值与实验测取的数值相同，则表示线圈连接正常，属于Y/Y-12联接组。ABCabcxzXyZABCY1UVU2V三相调压器ABCcbaxyzXYZa)接线图跳转到第一页1.校验联接组Y/△-11ABCabcxzXyZABCY1UVU2V三相调压器ABCcbaxyzXYZa)接线图实验线路如图3－5所示，电源接通后，调节外施电压U1=U1N，测取电压UAB、Uab、UBb、UCc、UBc，记录于表3－6中。表3－7(电压单位：V)实验数据计算数据UABUabUBbUCcUBcKLUBbUCcUBc2.校验联接组Y/Δ跳转到第一页b)电动势相量图AEBECEABEBaA,CabEbc根据Y/△-11联接组的电动势相量图可得：132LLabBcCcBbKKUUUU若由上述两式计算出的电压UBb,UCc,UBc的数值与实验测取的数值相同，则表示线圈连接正常，属于Y/△-11联接组。跳转到第一页五、实验报告１.计算出不同联接组时的UBb,UＣc,UBc的数值与实测值进行比较，判别线圈连接是否正确。六、思考题1.校验联接组时，为什么将A,a两点用导线相连？