試驗(yàn)一三相變壓器綜述

1、實(shí)驗(yàn)一 三相變壓器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)空載和短路實(shí)驗(yàn)，測(cè)定三相變壓器的變比和參數(shù)。 2通過(guò)負(fù)載實(shí)驗(yàn)，測(cè)取三相變壓器的運(yùn)行特性。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1如何用雙瓦特計(jì)法測(cè)三相功率，空載和短路實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何合理布置儀表。 答：在一個(gè)三相系統(tǒng)中 , 任何一相都可以成為另一相的參考點(diǎn) ( 或基準(zhǔn)點(diǎn) ) 。Y 型接法通常選擇中性點(diǎn)作為參考點(diǎn)，即便是三相三線制也將中性點(diǎn)作為參考點(diǎn)。 Y型接法的好處是每一相的電壓、電流和功率都可以獨(dú)立測(cè)量。如果將三相中的 某一相作為參考點(diǎn)，就可以用兩只瓦特計(jì)測(cè)量整個(gè)三相系統(tǒng)的功率。空載實(shí)驗(yàn)：低壓側(cè)接電源，功率表、電流表，高壓側(cè)開路。短路實(shí)驗(yàn)：高壓側(cè)接電源、功率表、電流表，低壓側(cè)短路。2三

2、相心式變壓器的三相空載電流是否對(duì)稱，為什么？ 答：不對(duì)稱。根據(jù)磁勢(shì)與勵(lì)磁電流的關(guān)系式、磁通與磁阻的關(guān)系式可知：當(dāng) 外施三相對(duì)稱電壓時(shí) ,三相空載電流不相等 ,中間相 B相較小,A 相和C相較大. B 相磁路較短 B 相磁阻較小空載運(yùn)行時(shí) , 建立同樣大小的主磁通所需的電流就 小.3如何測(cè)定三相變壓器的鐵耗和銅耗。 答：空載實(shí)驗(yàn)測(cè)鐵耗，短路實(shí)驗(yàn)測(cè)銅耗。 4變壓器空載和短路實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？電源應(yīng)加在哪一方較合適？ 答：空載實(shí)驗(yàn)：空載實(shí)驗(yàn)要加到額定電壓，當(dāng)高壓側(cè)的額定電壓較高時(shí)，為 了方便于試驗(yàn)和安全起見，通常在低壓側(cè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而高壓側(cè)開路。短路試驗(yàn) : 由于短路試驗(yàn)時(shí)電流較大，而外加電壓卻很低

3、，一般電力變壓器 為額定電壓的 4%10%，為此為了便于測(cè)量，一般在高壓側(cè)試驗(yàn)，低壓側(cè)短路。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1測(cè)定變比2空載實(shí)驗(yàn)：測(cè)取空載特性 U0=f(I 0) ， P0=f(U 0) ，cos 0=f(U 0) 。3短路實(shí)驗(yàn)：測(cè)取短路特性 UK=f(I K) ， PK=f(I K) ，cos K=f(I K) 。 4純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)：保持 U1=U1N， cos 2=1的條件下，測(cè)取 U2=f(I 2) 。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1 MEL 1 電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏(含指針式交流電壓表、交流電流表)2功率及功率因數(shù)表（ MEL-20） 3三相心式變壓器（ MEL-02） 4三相可調(diào)電阻 900（ M

4、EL-03） 5波形測(cè)試及開關(guān)板（ MEL-05） 6三相可調(diào)電抗（ MEL-08）五、實(shí)驗(yàn)方法1. 測(cè)定變比實(shí)驗(yàn) 線路如圖 2-4 所示表 2-6圖 2-4 三相變壓器變比實(shí)驗(yàn)接線圖U（V）KUVU（V）KVWU（V）KWUK=1/3(K UV+KVW+KWU)U1U1.1V1U3U1.3V1U1V1.1W1U3V1.3W1U1W1.1U1U3W1.3U14281083.964151053.954081043.923.942. 空載實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)線路如圖 2-5 所示圖2-5a 三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)接線圖（ MEL-I、MEL-IIA ）控屏流源出主制交電輸序 號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U0(V)I 0(

5、A)P0(W)UO(V)IO (A)PO (W)cos 0U3U1.3V1U3V1.3W1U3W1.3U1I 3U10I 3V10I 3W10PO1P0213027290.070.050.07-0.572.1128.670.0631.54L0.49223937.542.50.120.080.11-1.464.1739.670.1032.71L0.3833504647.50.130.090.12-2.756.2147.830.1133.46L0.37045551530.150.110.14-4.518.57530.1334.06L0.3325595757.50.230.130.21-6.9811

6、.6757.830.1904.69L0.24666562.567.50.350.210.32-11.617.33650.2935.73L0.1743. 短路實(shí)驗(yàn)主控 制屏 交流 電源 輸出圖2-6a 三相變壓器短路實(shí)驗(yàn)接線圖（ MEL-I、MEL-IIA ）表 2-8 = 30OC序 號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UK（V）I K( A)PK（W）UK（V）IK（A）PK（W）cos KU1U1.1V1U1V1.1U1U1W1.1U1I 1U1I 1V1I 1W1PK1PK21141312.50.230.220.200.462.7413.20.223.20L0.638220.519.5190.320

7、.310.300.925.7819.670.316.70L0.634322.522.023.00.370.340.351.167.4922.500.358.65L0.634425.024.527.00.430.360.401.439.4525.500.401088L0.616526.525.029.00.460.370.441.6711.7626.830.4213.43L0.6884. 純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)線路如圖 2-7 所示cos oPO3UOIO圖2-7a 三相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖( MEL-I、MEL-IIA )序 號(hào)U(V)I ( A)U1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1

8、U2I 1U1I 1V1I 1W1I2121821022821900002204197214205131212512319819020819919181818418818019618830282929517716918517740384039表 2-9UUV=U1N= 55 V； cos 2=1六、注意事項(xiàng)在三相變壓器實(shí)驗(yàn)中， 應(yīng)注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。做短路 實(shí)驗(yàn)時(shí)操作要快，否則線圈發(fā)熱會(huì)引起電阻變化。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1. 計(jì)算變比由空載實(shí)驗(yàn)測(cè)取變壓器的原、 副方電壓的三組數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出變比，然后 取其平均值作為變壓器的變比 K。K=U1U1.1U2U2U1.2U22. 繪出空

9、載特性曲線和計(jì)算激磁參數(shù)cos O =f(U O) 。(1) 繪出空載特性曲線 UO=f(I O) ，PO=f(U O)，(2) 計(jì)算激磁參數(shù)從空載特性曲線上查出對(duì)應(yīng)于 Uo=UN時(shí)的 IO和 PO值，并由下式算出激磁參數(shù)PooXm3. 繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù)(1)繪出短路特性曲線 UK=f(I K) 、 PK=f(IcoKs) 、K=f(IK) 。(2)計(jì)算短路參數(shù)。從短路特性曲線上查出對(duì)應(yīng)于短路電流 I K=I N時(shí)的UK和PK 值，由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為 (OC)短路參數(shù)。PKZ U KrKI2KI KI KI K折算到低壓方 2 2 X KZKrKZK rrKXX KZK2r

10、K2X K 2K K 2K K 2K K 2由于短路電阻 r K隨溫度而變化，因此，算出的短路電阻應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)換算到基準(zhǔn)工作溫度 75OC時(shí)的阻值rK75o C234.5 75K 234.5Z K 75O CrK 75O CXK2式中： 234.5 為銅導(dǎo)線的常數(shù)，若用鋁導(dǎo)線常數(shù)應(yīng)改為 228阻抗電壓UKINZK75oC100 % UKrI NrK75o C 100%UNUNKXI NX K 100%UNIK = I N時(shí)的短路損耗2pKNINrK 75OC4. 利用空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參數(shù)， 效電路。畫出被試變壓器折算到低壓方的“ ”型等5. 變壓器的電壓變化率 U0.8 兩條外特性曲線 U

11、2=f(I 2) ，由特性曲線(1) 繪出co s 2 =1 和cos 2 =計(jì)算出 I2=I 2N時(shí)的電壓變化率 UU 20U U 20 U2 100%( 2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù)，算出 I 2=I 2N、cos 2=1和 I 2=I 2N、 cos 2=0.8 時(shí)的電 壓變化率 U。U = ( U Krcos 2 + UKx sin 2 ) 將兩種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，并分析不同性質(zhì)的負(fù)載對(duì)輸出電壓的影響。6. 繪出被試變壓器的效率特性曲線*2(1cos P2o I2 PKN 2 ) 100%I2PN cos 2 Po I 2 PKN(1) 用間接法算出 =0.8 不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率 ,

12、 記錄于表 2-5 中。 表 2-5 cos 2 = 0.8 P o = 4.06 W PKN = 0.816 WI 2*(A)P2(W)0.224.320.0330.448.640.1300.672.960.2940.897.280.5221.0121.600.8161.2145.921.175式中： I * P N c o s = 2P 2(W)；2P KN為變壓器 IK=IN 時(shí)的短路損耗( W)； Po 為變壓器 Uo=UN時(shí)的空載損耗( W)。(2) 由計(jì)算數(shù)據(jù)繪出變壓器的效率曲線 2 =f(I ) 。Po(3) 計(jì)算被試變壓器 =max時(shí)的負(fù)載系數(shù) m = P K N數(shù)據(jù)處理：Rm=76.51 Zm=238.76 Xm=226.17R1k=22.67 Z1k=36.81 X1k=29.00R2k=1.46 Z2k=2.36 X2k=1.86Rk75 =1.70 Zk75 =2.20 Xk75 =1.86Uk=2.77%Ukr=2.14%Ukx=2.34%Pkn=0.816wU U 20 U 2 100% =1.36%U 20U = ( UKrcos 2 + UKx sin 2 )=4.48% m =2.23繪圖：4. 繪出 cos 21. 繪出空載特性曲線（圖 1-11 、圖 1-12）=c1o s 2, = 0.8 兩條外特性曲線 U2=f(I 2)(圖 1-4