单相变压器空载和短路实验.docx
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单相变压器空载和短路实验
第三章变压器实验
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Uo=f(Io),Po=f(Uo),cos4>o=f(U0)o
2、短路实验
测取短路特性UK二f(lK),Pk二f(【K),COs4>K=f(lK)o
3、负载实验
(1)纯电阻负载
保持UI=UN,cos4>2=1的条件下,测取u2=f(I2)o
(2)阻感性负载
保持Ui=Un,cos4=0.8的条件下,测取U2=f(I2)o
四、实验方法
1、实验设备
序号
型号
名称
数量
1
D33
交流电压表
1件
2
D32
交流电流表
1件
3
D34-3
单三相智能功率、功率因数表
1件
序号
型号
名称
数量
4
DJ11
三相组式变压器
1件
5
D42
三相可调电阻器
1件
6
D43
三相可调电抗器
1件
7
D51
波形测试及开关板
1件
2、屏上排列顺序
D33、D32、D34・3、DJ11、D42、D43
图3-1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DJ11中的一只作为单相变压器,其额定容・PF77W,UMU2F220/55V,1,/沪0.35/1.弘。
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U(j=1.2Un,然后逐次降低电源电压,在1.2〜0.2Un的范围内,测取变压器的5、Io.Poo
4)测取数据时,U二U、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5以下测取原方电压的同时测出副方电压数
据也记录于表3-1中。
表3-1
序
号
实验数据
计算数据
U0(V)
Io(A)
Po(W)
Uax(V)
cosu
1
2
3
4
5
6
7
8
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
腾tf無糕田舉辟111T0GG
2)选好所有电表量程,将交流调压器旋钮调到输岀电压为零的位置。
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(0.2〜1.1)IN范围内测取变压器的Uk、Ik、Pko
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(°C)。
表3-2室温°C
序
号
实验数据
计算数据
Uk(V)
Ik(A)
Pk(W)
COS“K
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&和
接到负载电阻&和电抗人上。
Rl选用D42上900Q加上900Q共1800Q阻值,XL选用D43,功率因数表选用D34-3,开关&和S?
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,S,.S?
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UfUn。
3)保持U1=UN,合上S”逐渐增加负载电流,即减小负载电阻心的值,从
空载到额定负载的范圉内,测取变压器的输出电压6和电流I2o
4)测取数据时,12=0和l2=l2N=0.35A必测,共取数据6-7组,记录于表3-3
中。
表3-3cos“2=1Uj=Un=V
序号
U2(V)
I2(A)
(2)阻感性负载(cos4)2=0.8)
1)用电抗器Xl和Rl并联作为变压器的负载,S】、S?
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$、S2,在保持UfUn及cos
>2=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6和I"
4)测取数据时,其I2=0,I2=I2N两点必测,共测取数据6・7组记录于表34
中。
表34cos4)2=0.8Ui=UN=V
序号
U2(V)
I2(A)
五、注意事项
1、在变圧器实验中,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
山空载实验测变压器的原副方电圧的数据,分别讣算出变比,然后取其平均
值作为变压器的变比K。
K=UAX/Uax
2、绘出空载特性曲线和讣算激磁参数
(1)绘岀空载特性曲线Uo=f(I(>),Po=f(Uo),cos
式中:
(2)ir算激磁参数
从空载特性曲线上查岀对应于U()=Un时的I•和P(>值,并山下式算出激磁参
r=A
3、绘岀短路特性曲线和计算短路参数
(1)绘出短路特性曲线UK二f(【K)、Pk二f(lK)、COS(l)K=f(k)o
(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值山下式算出实验环境温度为0(°C)时的短路参数。
折算到低圧方
山于短路电阻g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丄作温度75C时的阻值。
234.5+75
5・c恥234.5+0
Zk75・C=Jr防5・C+X]
式中:
234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228o
讣算短路电压(阻抗电压)口分数
="mexioo%
皿5J00%
M=Vkxioo%
5
Ik=I.N时短路损耗Pk.\=I&K75X?
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An
(1)绘出COS2=1和COS4)2=0.8两条外特性曲线U2=f(l2),由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率
△“=£25^x100%
(2)根据实验求出的参数,算出I2=I2N、COS4)2=1和l2=【2N、COS4>2=0.8时的电压变化率Au。
△h=uKrcos(p2+%sill(p2
将两种讣算结果进行比较,并分析不同性质的负载对变压器输出电压U2的影响。
6、绘岀被试变压器的效率特性曲线
(1)用间接法算出cos
>2=0.8不同负载电流时的变压器效率,记录于表3-5
中。
7=(1_应VCOS02W+/;%/X100%
式中:
I;PnCOS02=匕(W)
Pkn为变压器Ik=In时的短路损耗(W):
P()为变压器U尸Un时的空载损耗(W)。
I2=I2/I2N为副边电流标么值
表3-5cos22=0.8Po=WPKN=W
1*2
P2(W)
Q
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
⑵山计算数据绘出变压器的效率曲线n=f(i%)o
⑶计算被试变压器n=nmax时的负载系数Bmo
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