变压器试验报告汇总

四川大学电气信息学院实验报告书课程名称： 电机学 实验项目： 三相变压器的空载及短路实验一专业班组：电气工程及其自动化105,109班实验时间： 2014年11月21日成绩评定： 一评阅教师： 电机学老师:曾成碧1=1电机学老师:曾成碧1=1报告撰写:一、实验目的:1用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。2通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。3计算变压器的电压变化百分率和效率。4掌握三相调压器的正确联接和操作。5复习用两瓦特法测三相功率的方法。二.思考题的回答.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节？不单方向调节会出现什么问题？答：因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压，磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降，所以会影响实验结果的准确性。.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数？实验过程中作了哪些假定？答：变压器的空载实验中认为空载电流很小，故忽略了铜耗，空载损耗近似等于变压器铁耗勺“以，同时忽略了绕组的电阻和漏抗。空载时的铁耗可以直接用两瓦特法测得，根据公式r”P/312可以求得励磁电阻，由Z。U/-；31可m0 0 m0 0以求得励磁阻抗，由X=\:Z2—r2可以求得励磁电抗值。m、mk在变压器的短路实验中，由于漏磁场分布十分复杂，故在T形等效电路计算时，可取\。=x；=0.5xk,且［=丫；=0.5r。同时由于外加电压低，忽略了铁耗，故假设短路损耗等于变压器铜耗。短路损耗P可直接由两瓦特法测得，有k公式rP112押得/Zk=u/Sj故2k-r2k。.空载和短路实验中，为减小测量误差，应该怎样联接电压接线？用两瓦特表法测量三相功率的原理。答：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，从而产生较大的误差。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。.变压器空载和短路实验时，应注意哪些问题？一般电源应接在哪边比较合适？为什么？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1.15^^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。三.实验内容及步骤3.1实验内容.测变比K。.空载实验，测取空载特性。U0=f（I0）P0=f（u0）COS0o=f（Uo）.短路实验，测取短路特性Uk=f（Ik）Pk=f（Ik）cos0k=f（Ik）接线图见篮色部分■H乒mQ1\♦1、-；：*.三.「邑， -碌3轴&工;■■■TO：里上tn,1।1 —一理 yi£3E3£] 口 II・■・■—一图F jL--，■MM_H—j唱—叩“皿T,心 Jt_〜_=_J—二 g;J」 一— —・*羊台变压器变比的测量按上图调压器原边接电源，付边接电流插合一边，电流插合另一边接变压器低压绕组，高压绕组开路，合上电源开关K,调节调压器付边输出电压，合外施电压为低压绕组额定电压的一半左右（即U'0.5U）对应不同的外施电压，测

注意:量高低压绕组的U,U,U,U,U,U，对应不同外施电压测量三组数据。记录于下表： ABBCCAabbcca注意:而同理UUABab而同理UUABabKcU―ACUac序号UABUabKAUBCUbcKBUACUacKCK伏伏伏伏伏伏1171.11001.711174.0100.71.728171.599.81.7181.7192154.6901.718157.491.21.726154.689.91.7201.7213137.2801.715140.381.21.728137.079.71.7191.721K_^K^K3变比K是三次数据的平均值。变压器空载实验实验线路如上图空载实验在低压侧进行，调压器原边接电源，付边接电流插合一端，电流插合别一端接低压侧首端a,b,c,高压侧开路。仪表接线如下图--)Y朗--)Y朗/yyyw合上电源开关K之前，应将调压器手柄调到输出电压为零的位置，然后闭合开关K,将电流插销插入插盒，电压测针插在正确位置。调节调压器使输出电压为低压绕级额定电压1.1到1.2倍，记下每一组数据，然后单方向逐次降低电压，每次测量低压侧空载电压，电流及功率（用两瓦法测三相功率时，其两次功率读数就是a相电流，ab相电压，这是功率是Pab和c相电流，bc相电压，这时功率是Pbc；b相电流，和ac相电压。功率不计。在测时应该注意正负，主要看功

率表指针方向。如果打反针则要将插梢换个方向。）测7到8组数据记录于下表。三相总功率等于Pab，Pbc的代数和。序号1234567Uab/V420380320280230190150Ubc/V420384320281231189150.3Uac/V419380319279229189148.4Ia/A0.530.410.300.250.200.170.14Ib/A0.530.420.300.250.200.170.14Ic/A0.560.440.310.260.210.180.15Pab/W-60-34-12-5-1.3-0.1-0.3Pbc/W168125816141.529.319.8变压器短路实验接线图如下380VKA a380VK_BZWYY\YyY-TWA_b-CzWYWZzWVTyJc短路实验在高压侧进行，高压绕组经电流插盒和调压器接至电源，低压绕组用较粗导线直接短路。仪器接线同上，仪表选择原则是：电流表量程大于高压边额定电流，电压表应是低量程的，因为短路电压只有额定电压的百分之几，而功率表应选高功率因素瓦特表。为减小测量误差，电压接线应接至上图中的A，B，C位置（即电流之后或负载端）。合上电源之前，一定要注意将调压器手柄置于零的位置。然后接入仪表，合上电源开关K，缓慢调节调压器输出，使短路电流1k达到高压绕组的额定电流I1N。在1）到0.4）范围内较快测取4,5组数据（因短路电流较大，为避免变压器发热而烧坏，故第一组应动作迅速）其测量顺序同空载顺序（用两瓦法测三相功率时，其两次功率读数就是a相电流，ab相电压，这是功率是Pab和c相电流，bc相电压，这时功率是P/b相电流，和ac相电压。功率不计。在测时应

该注意正负，主要看功率表指针方向。如果打反针则要将插梢换个方向。）三相总功率等于Pab,Pbc的代数和。并将数据记录于下表。序号短路实验数据UAB伏UBC伏UAC伏IA安IB安IC安PAB瓦PBC瓦129.631.029.95.05.25.4-4.0145.0226.528.126.44.54.64.9-3.8118.0323.424.523.24.04.14.2-2.390.0421.323.321.13.53.84.0-3.979.0四.计算与分析计算变压器变比K实验测得数据见下表：序号UABUabKAUBCUbcKBUACUacKCK伏伏伏伏伏伏1171.11001.711174.0100.71.728171.599.81.7181.7192154.6901.718157.491.21.726154.689.91.7201.7213137.2801.715140.381.21.728137.079.71.7191.721所以最后取K平均值得:K=(1.719+1.721+1.721)/3=1.720变压器空载实验实验测得数据见下表:序号1234567Uab/V420380320280230190150Ubc/V420384320281231189150.3Uac/V419380319279229189148.4Ia/A0.530.410.300.250.200.170.14Ib/A0.530.420.300.250.200.170.14Ic/A0.560.440.310.260.210.180.15

Pab/WPbc/W-60168-34-12-5-1.3125 8161 41.5-0.1Pab/WPbc/W-60168-34-12-5-1.3125 8161 41.5-0.129.3-0.319.8P-Pb+Pc；cos。0P-Pb+Pc；cos。0计算公式:U- ab bcac；I——a b c"计算公式:0 3 0 32.空载损耗与电压关系：P=2.空载损耗与电压关系：P=f3)0 o1.空载电压与空载电流关系：U0-f(10)Uo-f(lo)CAJOn.一一三一一号一三根据以上公式处理上表中的数据，得到的结果见下表:序号空载实验数据U0(V)10(A)P(W)0cos001419.70.540108.00.2752385.30.42391.00.3223319.60.30369.00.4114280.00.25356.00.4565230.00.20340.20.4976189.30.17329.20.5157149.60.14319.50.526根据该表所得数据，用MATLAB软件做出空载特性曲线

3.功率因素和空载电压的关系：cos0=f(u)0 04.3变压器短路实验变压器短路实验数据见下表:序号短路实验数据UABUBCUACIAIBICPABPBC伏伏伏安安安瓦瓦129.631.029.95.05.25.4-4.0145.0226.528.126.44.54.64.9-3.8118.0323.424.523.24.04.14.2-2.390.0421.323.321.13.53.84.0-3.979.0U+U+U,I+I=I计算公式：U=-AB BC AC；I=T B C；P=P+P；k 3k 3 k AB BCPcos0二——k、；3UkI卜根据以上公式处理上表中的数据，得到的结果见下表:

UkQV)Ik(A)P(W)kcos0k130.25.2141.00.518227.04.7114.20.520323.74.187.70.521421.93.875.40.523序号短路实验数据根据该表所得数据，用MATLAB软件做出空载特性曲线Uk=f(lk)1.短路电压和短路电流关系：Uk=f(I)2.短路损耗与短路电流关系：p=f(/J45短静电流Ik3.功率因素与短路电流关系：cos0=f(I)4.4参数计算计算空载参数：（以u0=u2n时的数据计算）工r=P0= - =169.5Q；0312 3*0.42320U7 85 385.3Z氏Z=_o= =525.9。；m0 .<31 <3义0.423o=\：Z2—r2=<525.92-169.52=497.8Q；mm标幺值：（U2,和12N均为相值）TOC\o"1-5"\h\zI,- 9.09r=r.^n-=169.5义_=7.02；m* mU 380/<32NI 9.09Z=Z.TN-=525.9义 ==21.79；m*mU 380//32NI 9.09 .X=X.=497.8义 ==20.60m* mU 380/<3N计算短路参数：（取Ik=11n时的数据计算）P—P—k-3I2k =1.74。；x5230.2一二3.35。；.2x=\.Z2—r2=<3.352—1.742=2.86Qkkkk折算到基准工作温度下的短路参数：rk75=r235+75=2.12Q；k0235rk75Zk75r2k75+x2卜―2122+2862=3.56Zk75r 2.12P=P4=141——=171.79WKNKr 1.74k0标幺值：（u1,和11n均为相值）r=r4n=2.12—巳26_=0.029k* k75U 660/v31Nx=x[=2.865,26-=0.039k* kU1n 660/<3I 526Z=Z-n=3.56 =0.049k*k75U 660/<31N4.5画出变压器“「”型等效电路，并将各参数用标幺值标注在电路图中。其中近似为：r=r=1r=0.0145，X=X=1X=0.01951* 2*2k* 1* 2*2k*4.6计算短路电压百分数4.6计算短路电压百分数（U1n和11n均为相值）I 526U=Z -N*100%=3.56* =4.91%k k75*U1N 660/-,'3I 526U=r-n*100%=2.12义 ==2.93%krk75*U 660/v31N

I 526Ux=x广义100%=2.86义660/与=3.95%1N计算额定负载时的电压变化率(cos92=0.8和cosg=1)额定负载时P=%=1。N由公式AU%=P(Urcos92+Uxsin92)得：当cos9=0.8时，AU%=4.69%2当cos92=1时，AU%=2,93%, 91+141=1— 6000x0.8, 91+141=1— 6000x0.8+91+141=0.9539P+