实验一三相变压器.docx
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实验一三相变压器
实验一三相变压器
一、实验目的
1.通过空载和短路实验,测定三相变压器的变比和参数。
2.通过负载实验,测取三相变压器的运行特性。
二、预习要点
1.如何用双瓦特计法测三相功率,空载和短路实验应如何合理布置仪表。
答:
在一个三相系统中,任何一相都能够成为另一相的参考点(或基准点)。
Y型接法通常选择中性点作为参考点,即即是三相三线制也将中性点作为参考点。
Y型接法的益处是每一相的电压、电流和功率都能够独立测量。
若是将三相中的某一相作为参考点,就能够够用两只瓦特计测量整个三相系统的功率。
空载实验:
低压侧接电源,功率表、电流表,高压侧开路。
短路实验:
高压侧接电源、功率表、电流表,低压侧短路。
2.三相心式变压器的三相空载电流是不是对称,什么缘故?
答:
不对称。
依照磁势与励磁电流的关系式、磁通与磁阻的关系式可知:
当外施三相对称电压时,三相空载电流不相等,中间相B相较小,A相和C相较大.B相磁路较短→B相磁阻较小→空载运行时,成立一样大小的主磁通所需的电流就小.
3.如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。
答:
空载实验测铁耗,短路实验测铜耗。
4.变压器空载和短路实验应注意哪些问题?
电源应加在哪一方较适合?
答:
空载实验:
空载实验要加到额定电压,当高压侧的额定电压较高时,为了方便于实验和平安起见,通常在低压侧进行实验,而高压侧开路。
短路实验:
由于短路实验时电流较大,而外加电压却很低,一样电力变压器为额定电压的4%~10%,为此为了便于测量,一样在高压侧实验,低压侧短路。
三、实验项目
1.测定变比
2.空载实验:
测取空载特性U0=f(I0),P0=f(U0),cosϕ0=f(U0)。
3.短路实验:
测取短路特性UK=f(IK),PK=f(IK),cosϕK=f(IK)。
4.纯电阻负载实验:
维持U1=U1N,cosϕ2=1的条件下,测取U2=f(I2)。
四、实验设备及仪器
1.MEL-1电机教学实验台主操纵屏(含指针式交流电压表、交流电流表)
2.功率及功率因数表(MEL-20)
3.三相心式变压器(MEL-02)
4.三相可调电阻900Ω(MEL-03)
5.波形测试及开关板(MEL-05)
6.三相可调电抗(MEL-08)
五、实验方式
1.测定变比实验线路如图2-4所示
表2-6
U(V)
KUV
U(V)
KVW
U(V)
KWU
K=1/3(KUV
+KVW+KWU)
428
108
415
105
408
104
2.空载实验
实验线路如图2-5所示
序号
实验数据
计算数据
U0(V)
I0(A)
P0(W)
UO
(V)
IO
(A)
PO
(W)
cosϕ0
I3U10
I3V10
I3W10
PO1
P02
1
30
27
29
2
39
3
50
46
4
55
51
53
53
5
59
57
6
65
65
3.短路实验
表2-8θ=30OC
序号
实验数据
计算数据
UK(V)
IK(A)
PK(W)
UK
IK
PK
cosϕK
(V)
(A)
(W)
I1U1
I1V1
I1W1
PK1
PK2
1
14
13
2
19
3
4
1088
5
4.纯电阻负载实验
实验线路如图2-7所示
表2-9UUV=U1N=55V;cosϕ2=1
序
号
U(V)
I(A)
U2
I1U1
I1V1
I1W1
I2
1
218
210
228
219
0
0
0
0
2
204
197
214
205
13
12
125
12
3
198
190
208
199
19
18
18
18
4
188
180
196
188
30
28
29
29
5
177
169
185
177
40
38
40
39
六、注意事项
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。
做短路实验时操作要快,不然线圈发烧会引发电阻转变。
七、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,别离计算出变比,然后取其平均值作为变压器的变比K。
K=/
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UO=f(IO),PO=f(UO),
=f(UO)。
式中:
(2)计算激磁参数
从空载特性曲线上查出对应于Uo=UN时的IO和PO值,并由下式算出激磁参数
3.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=f(IK)、=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(OC)短路参数。
折算到低压方
由于短路电阻rK随温度而转变,因此,算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75OC时的阻值。
式中:
为铜导线的常数,假设用铝导线常数应改成228。
阻抗电压
IK=IN时的短路损耗
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“Γ”
型等效电路。
5.变压器的电压转变率ΔU
(1)绘出=1和=两条外特性曲线U2=f(I2),由特性曲线计算出I2=I2N时的电压转变率ΔU
(2)依如实验求出的参数,算出I2=I2N、
=1和I2=I2N、
=时的电压转变率ΔU。
ΔU=(UKrcosϕ2+UKxsinϕ2)
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阻碍。
6.绘出被试变压器的效率特性曲线
(1)用间接法算出=不同负载电流时的变压器效率,记录于表2-5中。
表2-5cosϕ2=Po=WPKN=W
I2*(A)
P2(W)
η
式中:
IPN=P2(W);
PKN为变压器IK=IN时的短路损耗(W);
Po为变压器Uo=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(I)。
(3)计算被试变压器η=ηmax时的负载系数βm=。
数据处置:
Rm=Zm=Xm=
R1k=Z1k=X1k=
R2k=Z2k=X2k=
Rk75℃=Zk75℃=Xk75℃=
Uk=%
Ukr=%
Ukx=%
Pkn=
=%
ΔU=(UKrcosϕ2+UKxsinϕ2)=%
βm=
画图:
1.绘出空载特性曲线(图1-1一、图1-12)
4.绘出=1,=两条外特性曲线U2=f(I2)(图1-4)
5.由计算数据绘出变压器的效率曲线η=f(I)。
(图1-5)
图1-11
图1-12
2.绘出短路特性曲线(图1-2)
图1-2
3.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“Γ”型等效电路(图1-3)
图1-4
八、实验体会
本次实验做了空载、短路实验和负载实验,测定了三相变压器的变比和其他参数,和三相变压器的运行特性。
学会了功率因素表的利用,对三相变压器有了感性的熟悉。
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- 实验 三相 变压器