三相变压器参数测定及运行特性

1、电电 机机 学学 实实 验验 一一三相变压器参数测定及运行特性三相变压器参数测定及运行特性 一一.实验目的实验目的 1. 掌握三相变压器空载和短路实验测定电压比及参数的方法。掌握三相变压器空载和短路实验测定电压比及参数的方法。 2. 掌握三相变压器负载实验与运行特性计算。掌握三相变压器负载实验与运行特性计算。 二二.预习要点预习要点1. 预习三相变压器空载和短路实验的电气线路。预习三相变压器空载和短路实验的电气线路。2. 了解用两功率表测量三相功率的方法。了解用两功率表测量三相功率的方法。3. 了解变压器空载和短路实验减小测量误差的测量仪表位置与连接方了解变压器空载和短路实验减小测量误差的测量

2、仪表位置与连接方法。法。4. 理解变压器空载和短路实验电源电压施加在变压器不同侧的原因。理解变压器空载和短路实验电源电压施加在变压器不同侧的原因。 三实验项目三实验项目1. 测定三相变压器的电压比测定三相变压器的电压比K。2. 由空载实验测定三相变压器的空载特性。由空载实验测定三相变压器的空载特性。3. 由短路实验测定三相变压器的短路特性。由短路实验测定三相变压器的短路特性。4. 纯电阻负载实验测定三相变压器的外特性。纯电阻负载实验测定三相变压器的外特性。 四实验设备及仪器四实验设备及仪器1. T三相感应调压器三相感应调压器 额定容量额定容量10kVA，额定输入电压，额定输入电压380V，额定

3、输，额定输出电压出电压0430V，额定输出电流，额定输出电流13.4A2. T1三相变压器三相变压器3kVA 380V/220V 4.54A/7.87A3. RL三相变阻器三相变阻器 15/300 1/8A4. 交流电压表交流电压表500V5. 交流电流表交流电流表10A6功率表功率表500V 10A7 万用表万用表这是三相变压器接线部件，其中这是三相变压器接线部件，其中；为高压方，；为高压方，axax；by；cz为低压方。为低压方。3kVA 380V/220V 4.54A/7.87A交流电压表、电流交流电压表、电流表、功率表挂件。表、功率表挂件。开关开关三相变阻器三相变阻器三相变阻器15/3

4、00 1/8A 五实验方法五实验方法1测定三相变压器电压比测定三相变压器电压比Ka按图按图1-1接线，调压器接线，调压器T接至三相变压器接至三相变压器T1的二次绕组，变压器一次绕组的二次绕组，变压器一次绕组开路，将三相调压器开路，将三相调压器T输出电压调至零位。输出电压调至零位。b闭合电源开关，调节三相调压器使其端电压（输出线电压）逐渐升高到闭合电源开关，调节三相调压器使其端电压（输出线电压）逐渐升高到U=220V，用万用表测量变压器二次绕组电压和一次绕组电压，数据记于表，用万用表测量变压器二次绕组电压和一次绕组电压，数据记于表1-1中。测量完毕后，调压器电压调回零位，断开电源。中。测量完毕后

5、，调压器电压调回零位，断开电源。 表1-1测三相变压器电压比实验数据UABUabKABUBCUbcKBCUCAUcaKCAK表中K=(KAB+KBC+KCA)/3图1-1测定三相变压器电压比实验线路图2三相变压器空载实验。三相变压器空载实验。(1) 按图按图1-2接线，调压器接线，调压器T接至三相变压器接至三相变压器T1的的二次绕组二次绕组，变压器，变压器一次绕组开路一次绕组开路，将三相调压器，将三相调压器T输出电压调至零位。输出电压调至零位。(2)闭合电源开关，调节三相调压器使其端电压逐渐升高到闭合电源开关，调节三相调压器使其端电压逐渐升高到U=1.2UN，开始记录数据，逐步降低到，开始记录

6、数据，逐步降低到0.5UN为止，取为止，取6组数据，每次记下空组数据，每次记下空载电压、空载电流和空载损耗功率数据，将数据记入表载电压、空载电流和空载损耗功率数据，将数据记入表1-2中。其中。其中，中，U=UN的点必须测。测量完毕后，调压器电压调回零位，断开的点必须测。测量完毕后，调压器电压调回零位，断开电源。电源。图1-2三相变压器空载实验线路图注意：功率表接线时，需注意电压线圈和电流线圈的注意：功率表接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端同名端，避免接错，避免接错线。并注意功率表读数的线。并注意功率表读数的正负正负，不要遗漏。，不要遗漏。表1-2三相变压器空载实验数据序号U(V)I(A)

7、P(W)UabUbcUcaU0IaIbIcI0p01p02p0123456表中U0=(Uab+Ubc+Uca)/3，I0=(Ia+Ib+Ic)/3，p0=p01+p023 三相变压器短路实验三相变压器短路实验 (1) 按图按图1-3接线，调压器接线，调压器T接至三相变压器接至三相变压器T1的的一次绕组一次绕组，变压器，变压器二二次绕组短接次绕组短接，将三相调压器，将三相调压器T输出电压调至输出电压调至零位零位。(2)闭合电源开关，调节三相调压器使其端电压逐渐升高，使短路电流闭合电源开关，调节三相调压器使其端电压逐渐升高，使短路电流增至增至I=1.1IN，开始记录数据，逐步降低到，开始记录数据，

8、逐步降低到0.5IN为止，取为止，取4组数据，测组数据，测量短路电压、短路电流和短路损耗功率记入表量短路电压、短路电流和短路损耗功率记入表1-3中。其中，中。其中，I=IN的点的点必须测。测量完毕后，调压器电压调回零位，断开电源。实验结束后必须测。测量完毕后，调压器电压调回零位，断开电源。实验结束后记下环境温度。记下环境温度。图1-3三相变压器短路实验线路图表1-3三相变压器短路实验数据 温度= 0C序号I(A)U(V)P(W)IAIBICIkUABUBCUCAUkPk1Pk2Pk1234表中Ik=(IA+IB+IC)/3，Uk=(UAB+UBC+UCA)/3，pk=pk1+pk24 三相变压

9、器负载实验三相变压器负载实验 (1) 按图按图1-4接线，调压器接线，调压器T接至三相变压器接至三相变压器T1的的一次绕组一次绕组，变压器，变压器二次二次绕组绕组通过开关通过开关S1接至三相可调电阻接至三相可调电阻RL。 (2)将三相调压器将三相调压器T输出电压调至零位，负载电阻输出电压调至零位，负载电阻RL调至最大。调至最大。图1-4三相变压器负载实验线路图3 三相变压器负载实验三相变压器负载实验 (3)闭合电源开关，调节调压器使其输出端线电压逐渐升高到闭合电源开关，调节调压器使其输出端线电压逐渐升高到UN，保持一次电保持一次电压压U1=UN不变不变，合上开关，合上开关S1，调节负载电阻，调

10、节负载电阻RL使负载电流增至使负载电流增至 （用万用表监（用万用表监视变压器一次测线电压，低于额定值时要调节调压器），开始记录数据，逐步视变压器一次测线电压，低于额定值时要调节调压器），开始记录数据，逐步增大增大RL直至空载（断开开关直至空载（断开开关S1）为止，记下）为止，记下6组二次侧电压和电流数据于表组二次侧电压和电流数据于表1-4中，其中中，其中I2=0和和I2=IN数据必须读取。数据必须读取。表1-4三相变压器纯电阻负载实验数据 U1=UN=380V，cos2=1序号U(V)I(A) Uab Ubc Uca U2 Ia Ib Ic I2123456表中U2=(Uab+Ubc+Uca)

11、/3，I2=(Ia+Ib+Ic)/3注意事项：注意事项：每次实验后，调压器调回零位，再断电每次实验后，调压器调回零位，再断电实验时，先缓慢调节调压器，观察调压器输出三相电压是否实验时，先缓慢调节调压器，观察调压器输出三相电压是否对称，仪表显示是否正常，如果不正常，调压器归零，检查对称，仪表显示是否正常，如果不正常，调压器归零，检查后再上电。后再上电。在三相变压器实验中，应注意电压表、电流表和功率表的合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。理布置。做短路实验时，在接通电源前再次检查调压器是否在零位。做短路实验时，在接通电源前再次检查调压器是否在零位。短路实验操作要快，否则线

12、圈发热会引起电阻变化。短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。同学互相查线，之后经老师查线后再上电同学互相查线，之后经老师查线后再上电实验数据经老师认可后，才能拆线实验数据经老师认可后，才能拆线七实验报告七实验报告1计算变压器的变比计算变压器的变比2根据空载实验数据作空载特性曲线并计算激磁参数。根据空载实验数据作空载特性曲线并计算激磁参数。(1) 由表由表1-2实验数据作出变压器空载特性实验数据作出变压器空载特性U0=f(I0)和空载和空载损耗特性损耗特性p0=f(U0) 曲线。曲线。（2）根据空载实验数据计算三相变压器的励磁参数）根据空载实验数据计算三相变压器的励磁参数Rm、Xm、Zm

13、3绘出短路特性曲线和计算短路参数。绘出短路特性曲线和计算短路参数。（1）由表）由表1-3短路实验数据作出变压器短路特性短路实验数据作出变压器短路特性Uk=f(Ik)和短路损耗和短路损耗特性特性pk=f(Ik) 曲线。曲线。（2）计算短路参数。）计算短路参数。根据短路实验数据计算三相变压器的短路参数根据短路实验数据计算三相变压器的短路参数Rk、Xk、Zk 。4根据表根据表1-4负载实验数据作出三相变压器电阻负载时的外特性曲负载实验数据作出三相变压器电阻负载时的外特性曲线线U2=f(I2)。根据实验数据计算变压器的运行特性根据实验数据计算变压器的运行特性 (1)计算变压器的电压调整率计算变压器的电压调整率U (2)计算变压器的效率计算变压器的效率 (3)计算被测变压器最大效率时的负载系数计算被测变压器最大效率时的负载系数m 八、思考题八、思考题1. 三相芯式变压器的三相空载电流是否对称，为什么？