三相变压器参数和运行特性测定.docx
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三相变压器参数和运行特性测定
三相变压器参数和运行特性测试
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。
2、三相心式变压器的三相空载电流是否对称,为什么?
3、如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。
4、变压器空载和短路实验时应注意哪些问题?
一般电源应加在哪一方比较合适?
三、实验项目
1、测定变比
2、空载实验
测取空载特性U0L=f(I0L),P0=f(U0L),cosφ0=f(U0L)。
3、短路实验
测取短路特性UKL=f(IKL),PK=f(IKL),cosφK=f(IKL)。
4、纯电阻负载实验
保持U1=UN,cosφ2=1的条件下,测取U2=f(I2)。
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
4
DJ12
三相心式变压器
1件
5
D42
三相可调电阻器
1件
6
D51
波形测试及开关板
1件
2、屏上排列顺序
D33、D32、D34-3、DJ12、D42、D51
3、测定变比
图3-4三相变压器变比实验接线图
实验线路如图3-4所示,被测变压器选用DJ12三相三线圈心式变压器,额定容量PN=152/152/152W,UN=220/63.6/55V,IN=0.4/1.38/1.6A,Y/△/Y接法。
实验时只用高、低压两组线圈,低压线圈接电源,高压线圈开路。
将三相交流电源调到输出电压为零的位置。
开启控制屏上电源总开关,按下“开”按钮,电源接通后,调节外施电压U=0.5UN=27.5V测取高、低线圈的线电压UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca,记录于表3-6中。
表3-6
高压绕组线电压(V)
低压绕组线电压(V)
变比(K)
UAB
Uab
KAB
UBC
Ubc
KBC
UCA
uca
KCA
计算:
变比K:
平均变比:
4、空载实验
图3-5三相变压器空载实验接线图
1)将控制屏左侧三相交流电源的调压旋钮调到输出电压为零的位置,按下“关”按钮,在断电的条件下,按图3-5接线。
变压器低压线圈接电源,高压线圈开路。
2)按下“开”按钮接通三相交流电源,调节电压,使变压器的空载电压U0L=1.2UN。
3)逐次降低电源电压,在(1.2~0.2)UN范围内,测取变压器三相线电压、线电流和功率。
4)测取数据时,其中U0=UN的点必测,且在其附近多测几组。
共取数据8-9组记录于表3-7中。
表3-7
序
号
实验数据
计算数据
U0L(V)
I0L(A)
P0(W)
U0L
(V)
I0L
(A)
P0
(W)
cosΦ0
Uab
Ubc
Uca
Ia0
Ib0
Ic0
P01
P02
5、短路实验
1)将三相交流电源的输出电压调至零值。
按下“关”按钮,在断电的条件下,按图3-6接线。
变压器高压线圈接电源,低压线圈直接短路。
2)按下“开”按钮,接通三相交流电源,缓慢增大电源电压,使变压器的短路电流IKL=1.1IN。
图3-6三相变压器短路实验接线图
3)逐次降低电源电压,在1.1~0.2IN的范围内,测取变压器的三相输入电压、电流及功率。
4)测取数据时,其中IKL=IN点必测,共取数据5-6组。
记录于表3-8中。
实验时记下周围环境温度(℃),作为线圈的实际温度。
表3-8室温℃
序
号
实验数据
计算数据
UKL(V)
IKL(A)
PK(W)
UKL
(V)
IKL
(A)
PK
(W)
cosΦK
UAB
UBC
UCA
IAK
IBK
ICK
PK1
PK2
6、纯电阻负载实验
图3-7三相变压器负载实验接线图
1)将电源电压调至零值,按下“关”按钮,按图3-7接线。
变压器低压线圈接电源,高压线圈经开关S接负载电阻RL,RL选用D42的1800Ω变阻器共三只,开关S选用D51挂件。
将负载电阻RL阻值调至最大,打开开关S。
2)按下“开”按钮接通电源,调节交流电压,使变压器的输入电压U1=UN。
3)在保持U1=U1N的条件下,合上开关S,逐次增加负载电流,从空载到额定负载范围内,测取三相变压器输出线电压和相电流。
4)测取数据时,其中I2=0和I2=IN两点必测。
共取数据7-8组记录于表3-9中。
表3-9U1=U1N=V;cosφ2=1
序号
U2(V)
I2(A)
UAB
UBC
UCA
U2
IA
IB
IC
I2
五、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,否则线圈发热会引起电阻变化。
六、实验报告
1、计算变压器的变比
根据实验数据,计算各线电压之比,然后取其平均值作为变压器的变比。
2、根据空载实验数据作空载特性曲线并计算激磁参数
(1)绘出空载特性曲线U0L=f(I0L),P0=f(U0L),cosφ0=f(U0L)
表3-7中
(2)计算激磁参数
从空载特性曲线查出对应于U0L=UN时的I0L和P0值,并由下式求取激磁参数。
式中,P0——变压器空载相电压,相电流,三相空载功率(注:
Y接法,以后计算变压器和电机参数时都要换算成相电压,相电流)。
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UKL=f(IKL),PK=f(IKL),cosφK=f(IKL)
式中
(2)计算短路参数
从短路特性曲线查出对应于IKL=IN时的UKL和PK值,并由下式算出实验环境温度θ℃时的短路参数
式中,PK——短路时的相电压、相电流、三相短路功率。
折算到低压方
换算到基准工作温度下的短路参数rK75℃和ZK75℃,(换算方法见3-1内容)计算短路电压百分数
计算IK=IN时的短路损耗
4、根据空载和短路实验测定的参数,画出被试变压器的“T”型等效电路。
5、变压器的电压变化率
(1)根据实验数据绘出cosφ2=1时的特性曲线U2=f(I2),由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率
(2)根据实验求出的参数,算出I2=IN,cosφ2=1时的电压变化率
6、绘出被试变压器的效率特性曲线
(1)用间接法算出在cosφ2=0.8时,不同负载电流时变压器效率,记录于表3-10中。
表3-10cosφ2=0.8P0=WPKN=W
I2*
P2(W)
η
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
式中I*2PNcosφ2=P2
PN为变压器的额定容量
PKN为变压器IKL=IN时的短路损耗
P0为变压器的U0L=UN时的空载损耗
(2)计算被测变压器η=ηmax时的负载系数βm。
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- 关 键 词:
- 三相 变压器 参数 运行 特性 测定
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