三相變壓器參數(shù)測定及運行特性

1、電電 機機 學(xué)學(xué) 實實 驗驗 一一三相變壓器參數(shù)測定及運行特性三相變壓器參數(shù)測定及運行特性 一一.實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?1. 掌握三相變壓器空載和短路實驗測定電壓比及參數(shù)的方法。掌握三相變壓器空載和短路實驗測定電壓比及參數(shù)的方法。 2. 掌握三相變壓器負載實驗與運行特性計算。掌握三相變壓器負載實驗與運行特性計算。 二二.預(yù)習(xí)要點預(yù)習(xí)要點1. 預(yù)習(xí)三相變壓器空載和短路實驗的電氣線路。預(yù)習(xí)三相變壓器空載和短路實驗的電氣線路。2. 了解用兩功率表測量三相功率的方法。了解用兩功率表測量三相功率的方法。3. 了解變壓器空載和短路實驗減小測量誤差的測量儀表位置與連接方了解變壓器空載和短路實驗減小測量誤差的測量

2、儀表位置與連接方法。法。4. 理解變壓器空載和短路實驗電源電壓施加在變壓器不同側(cè)的原因。理解變壓器空載和短路實驗電源電壓施加在變壓器不同側(cè)的原因。 三實驗項目三實驗項目1. 測定三相變壓器的電壓比測定三相變壓器的電壓比K。2. 由空載實驗測定三相變壓器的空載特性。由空載實驗測定三相變壓器的空載特性。3. 由短路實驗測定三相變壓器的短路特性。由短路實驗測定三相變壓器的短路特性。4. 純電阻負載實驗測定三相變壓器的外特性。純電阻負載實驗測定三相變壓器的外特性。 四實驗設(shè)備及儀器四實驗設(shè)備及儀器1. T三相感應(yīng)調(diào)壓器三相感應(yīng)調(diào)壓器 額定容量額定容量10kVA，額定輸入電壓，額定輸入電壓380V，額定

3、輸，額定輸出電壓出電壓0430V，額定輸出電流，額定輸出電流13.4A2. T1三相變壓器三相變壓器3kVA 380V/220V 4.54A/7.87A3. RL三相變阻器三相變阻器 15/300 1/8A4. 交流電壓表交流電壓表500V5. 交流電流表交流電流表10A6功率表功率表500V 10A7 萬用表萬用表這是三相變壓器接線部件，其中這是三相變壓器接線部件，其中；為高壓方，；為高壓方，axax；by；cz為低壓方。為低壓方。3kVA 380V/220V 4.54A/7.87A交流電壓表、電流交流電壓表、電流表、功率表掛件。表、功率表掛件。開關(guān)開關(guān)三相變阻器三相變阻器三相變阻器15/3

4、00 1/8A 五實驗方法五實驗方法1測定三相變壓器電壓比測定三相變壓器電壓比Ka按圖按圖1-1接線，調(diào)壓器接線，調(diào)壓器T接至三相變壓器接至三相變壓器T1的二次繞組，變壓器一次繞組的二次繞組，變壓器一次繞組開路，將三相調(diào)壓器開路，將三相調(diào)壓器T輸出電壓調(diào)至零位。輸出電壓調(diào)至零位。b閉合電源開關(guān)，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使其端電壓（輸出線電壓）逐漸升高到閉合電源開關(guān)，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使其端電壓（輸出線電壓）逐漸升高到U=220V，用萬用表測量變壓器二次繞組電壓和一次繞組電壓，數(shù)據(jù)記于表，用萬用表測量變壓器二次繞組電壓和一次繞組電壓，數(shù)據(jù)記于表1-1中。測量完畢后，調(diào)壓器電壓調(diào)回零位，斷開電源。中。測量完畢后

5、，調(diào)壓器電壓調(diào)回零位，斷開電源。 表1-1測三相變壓器電壓比實驗數(shù)據(jù)UABUabKABUBCUbcKBCUCAUcaKCAK表中K=(KAB+KBC+KCA)/3圖1-1測定三相變壓器電壓比實驗線路圖2三相變壓器空載實驗。三相變壓器空載實驗。(1) 按圖按圖1-2接線，調(diào)壓器接線，調(diào)壓器T接至三相變壓器接至三相變壓器T1的的二次繞組二次繞組，變壓器，變壓器一次繞組開路一次繞組開路，將三相調(diào)壓器，將三相調(diào)壓器T輸出電壓調(diào)至零位。輸出電壓調(diào)至零位。(2)閉合電源開關(guān)，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使其端電壓逐漸升高到閉合電源開關(guān)，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使其端電壓逐漸升高到U=1.2UN，開始記錄數(shù)據(jù)，逐步降低到，開始記錄

6、數(shù)據(jù)，逐步降低到0.5UN為止，取為止，取6組數(shù)據(jù)，每次記下空組數(shù)據(jù)，每次記下空載電壓、空載電流和空載損耗功率數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記入表載電壓、空載電流和空載損耗功率數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記入表1-2中。其中。其中，中，U=UN的點必須測。測量完畢后，調(diào)壓器電壓調(diào)回零位，斷開的點必須測。測量完畢后，調(diào)壓器電壓調(diào)回零位，斷開電源。電源。圖1-2三相變壓器空載實驗線路圖注意：功率表接線時，需注意電壓線圈和電流線圈的注意：功率表接線時，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端同名端，避免接錯，避免接錯線。并注意功率表讀數(shù)的線。并注意功率表讀數(shù)的正負正負，不要遺漏。，不要遺漏。表1-2三相變壓器空載實驗數(shù)據(jù)序號U(V)I(A)

7、P(W)UabUbcUcaU0IaIbIcI0p01p02p0123456表中U0=(Uab+Ubc+Uca)/3，I0=(Ia+Ib+Ic)/3，p0=p01+p023 三相變壓器短路實驗三相變壓器短路實驗 (1) 按圖按圖1-3接線，調(diào)壓器接線，調(diào)壓器T接至三相變壓器接至三相變壓器T1的的一次繞組一次繞組，變壓器，變壓器二二次繞組短接次繞組短接，將三相調(diào)壓器，將三相調(diào)壓器T輸出電壓調(diào)至輸出電壓調(diào)至零位零位。(2)閉合電源開關(guān)，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使其端電壓逐漸升高，使短路電流閉合電源開關(guān)，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使其端電壓逐漸升高，使短路電流增至增至I=1.1IN，開始記錄數(shù)據(jù)，逐步降低到，開始記錄數(shù)據(jù)，

8、逐步降低到0.5IN為止，取為止，取4組數(shù)據(jù)，測組數(shù)據(jù)，測量短路電壓、短路電流和短路損耗功率記入表量短路電壓、短路電流和短路損耗功率記入表1-3中。其中，中。其中，I=IN的點的點必須測。測量完畢后，調(diào)壓器電壓調(diào)回零位，斷開電源。實驗結(jié)束后必須測。測量完畢后，調(diào)壓器電壓調(diào)回零位，斷開電源。實驗結(jié)束后記下環(huán)境溫度。記下環(huán)境溫度。圖1-3三相變壓器短路實驗線路圖表1-3三相變壓器短路實驗數(shù)據(jù) 溫度= 0C序號I(A)U(V)P(W)IAIBICIkUABUBCUCAUkPk1Pk2Pk1234表中Ik=(IA+IB+IC)/3，Uk=(UAB+UBC+UCA)/3，pk=pk1+pk24 三相變壓

9、器負載實驗三相變壓器負載實驗 (1) 按圖按圖1-4接線，調(diào)壓器接線，調(diào)壓器T接至三相變壓器接至三相變壓器T1的的一次繞組一次繞組，變壓器，變壓器二次二次繞組繞組通過開關(guān)通過開關(guān)S1接至三相可調(diào)電阻接至三相可調(diào)電阻RL。 (2)將三相調(diào)壓器將三相調(diào)壓器T輸出電壓調(diào)至零位，負載電阻輸出電壓調(diào)至零位，負載電阻RL調(diào)至最大。調(diào)至最大。圖1-4三相變壓器負載實驗線路圖3 三相變壓器負載實驗三相變壓器負載實驗 (3)閉合電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出端線電壓逐漸升高到閉合電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出端線電壓逐漸升高到UN，保持一次電保持一次電壓壓U1=UN不變不變，合上開關(guān)，合上開關(guān)S1，調(diào)節(jié)負載電阻，調(diào)

10、節(jié)負載電阻RL使負載電流增至使負載電流增至 （用萬用表監(jiān)（用萬用表監(jiān)視變壓器一次測線電壓，低于額定值時要調(diào)節(jié)調(diào)壓器），開始記錄數(shù)據(jù)，逐步視變壓器一次測線電壓，低于額定值時要調(diào)節(jié)調(diào)壓器），開始記錄數(shù)據(jù)，逐步增大增大RL直至空載（斷開開關(guān)直至空載（斷開開關(guān)S1）為止，記下）為止，記下6組二次側(cè)電壓和電流數(shù)據(jù)于表組二次側(cè)電壓和電流數(shù)據(jù)于表1-4中，其中中，其中I2=0和和I2=IN數(shù)據(jù)必須讀取。數(shù)據(jù)必須讀取。表1-4三相變壓器純電阻負載實驗數(shù)據(jù) U1=UN=380V，cos2=1序號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注意事項：注意事項：每次實驗后，調(diào)壓器調(diào)回零位，再斷電每次實驗后，調(diào)壓器調(diào)回零位，再斷電實驗時，先緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器，觀察調(diào)壓器輸出三相電壓是否實驗時，先緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器，觀察調(diào)壓器輸出三相電壓是否對稱，儀表顯示是否正常，如果不正常，調(diào)壓器歸零，檢查對稱，儀表顯示是否正常，如果不正常，調(diào)壓器歸零，檢查后再上電。后再上電。在三相變壓器實驗中，應(yīng)注意電壓表、電流表和功率表的合在三相變壓器實驗中，應(yīng)注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。理布置。做短路實驗時，在接通電源前再次檢查調(diào)壓器是否在零位。做短路實驗時，在接通電源前再次檢查調(diào)壓器是否在零位。短路實驗操作要快，否則線

12、圈發(fā)熱會引起電阻變化。短路實驗操作要快，否則線圈發(fā)熱會引起電阻變化。同學(xué)互相查線，之后經(jīng)老師查線后再上電同學(xué)互相查線，之后經(jīng)老師查線后再上電實驗數(shù)據(jù)經(jīng)老師認可后，才能拆線實驗數(shù)據(jù)經(jīng)老師認可后，才能拆線七實驗報告七實驗報告1計算變壓器的變比計算變壓器的變比2根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)作空載特性曲線并計算激磁參數(shù)。根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)作空載特性曲線并計算激磁參數(shù)。(1) 由表由表1-2實驗數(shù)據(jù)作出變壓器空載特性實驗數(shù)據(jù)作出變壓器空載特性U0=f(I0)和空載和空載損耗特性損耗特性p0=f(U0) 曲線。曲線。（2）根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)計算三相變壓器的勵磁參數(shù)）根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)計算三相變壓器的勵磁參數(shù)Rm、Xm、Zm

13、3繪出短路特性曲線和計算短路參數(shù)。繪出短路特性曲線和計算短路參數(shù)。（1）由表）由表1-3短路實驗數(shù)據(jù)作出變壓器短路特性短路實驗數(shù)據(jù)作出變壓器短路特性Uk=f(Ik)和短路損耗和短路損耗特性特性pk=f(Ik) 曲線。曲線。（2）計算短路參數(shù)。）計算短路參數(shù)。根據(jù)短路實驗數(shù)據(jù)計算三相變壓器的短路參數(shù)根據(jù)短路實驗數(shù)據(jù)計算三相變壓器的短路參數(shù)Rk、Xk、Zk 。4根據(jù)表根據(jù)表1-4負載實驗數(shù)據(jù)作出三相變壓器電阻負載時的外特性曲負載實驗數(shù)據(jù)作出三相變壓器電阻負載時的外特性曲線線U2=f(I2)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算變壓器的運行特性根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算變壓器的運行特性 (1)計算變壓器的電壓調(diào)整率計算變壓器的電壓調(diào)整率U (2)計算變壓器的效率計算變壓器的效率 (3)計算被測變壓器最大效率時的負載系數(shù)計算被測變壓器最大效率時的負載系數(shù)m 八、思考題八、思考題1. 三相芯式變壓器的三相空載電流是否對稱，為什么？