实验四--单相变压器的空载.docx

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1、实验四单相变压器的空载、短路和负载特性一、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，测取变压器的工作特性二、实验工程1、测变比K2、空载实验测取空载特性:Io=f (Uo)1 Po=f (Uo), COS o =f (UoL3、短路实验测取短路特性：Pk、Uk、cosk=fIk。4、负载实验1纯电阻负载外特性 2电感负载外特性三、实验设备与仪器单相变压器、调压器、电气仪表、双刀开关、电阻器、电抗器。四、实验说明一测变比kI、实验接线如图IT所示。电源开关K、调压器接至变压器T低压绕组。变压器 T高压绕组开路。2、闭合电源开关Ki。调节变压器T低压绕组外施电压，使U

2、OVO5 Uno3、对应于不同的外施电压Ui,测量T低压绕组侧电压UaX及高压绕组外施电压Uax.。共取数据3组，记录于表1中。图中T1三相调压器T三相变压器图1-1 测变比接线图表1-1测定单相变压器变比序号UaxVUax/V变比k123二空载实验1、 实验接线图，如图1-22、实验步骤闭合开关K1,调节调压器T1N。逐次降低外施电压，每次测量空载电压U。、空载电流I。、空载损耗P。，共取数据6组包括U(FUN点，在该点附近测点应 较密),记录于表上2中。图1-2 空载实验接线图表2单相变压器空载实验序号实验数据计数数据Uo/VIoAPo/WUo*Io*COS o6组三)短路实验1、实验接线

3、图，如图3图1-3短路实验接线图2实验步骤闭合开关K,接通电源。逐渐增大外施电压，使短路电流升至N。在1. IN范围内，测量短路功率Pk,短路电流Ik,短路电压Uk。共取数据5组包括IK=I记录于表3中。表3号相变压器短路实验序号IAUVPWCoS(I)K5组 I 四负载实验1、实验接线图，如图1-42、实验步骤1纯电阻负载实验(cos2=变压器T二次侧经开关L接可变电阻器RL灯箱或变阻器。将负载电阻调至最大值。闭合开关Kl,调节外施电压，使Ul=UlN。闭合开关K2,并保持l=l不变，逐次减少负载电阻，增加负载电流。使输出电流从零(I2=0, U2o变化至额定值，在此范围内测量输出电流L和电

4、压U2。共取数据6组包括I2=I2N点，记录于表4中。图1-4负载实验接线图表4单相变压器空电阻负载实验cosl, UjUin= VMAuy6组一 电感性负载(cos 2=0. 8)在以上纯电阻负载实验线路中，再增加一个电抗器L,把它与可变电阻器RL并联或串联 组成变压器的感性负载。为监视负载功率因数，需在变压器输出端接功率因数表。变压器T接 通电源前，须把负载电阻器RL及电抗器L调至最大值。闭合开关Kl、K2o调节变压器T外施输入电压，使Ul=UlN。保持UI=UIN, cos 2=0. 8不变，逐次减小负载电阻RL和电抗L,增加负载电流。在负载由零增至额定值范围内，测量输出电流L和电压IJ

5、2。共取数据6组，记录于表5 中。表5 单相变压器电感性负载实验cos e2=0. 8, Ul=UlN=V)jiauy6组 五、实验报告1、计算变比取平均值计算被测试变压器的变比1、根据空载实验数据表2中记录数据，作空载特性曲线并计算励磁参数1作空载特性曲线计算U*o、I*o和CoS 0u*0=flU N将计算的数据填入表1-2中，并根据数据作空载特性曲线Io=f (Uo)Po=f (U0)和cos。二fU。)。 2计算励磁参数从空载特性曲线上查得空载电压为额定电压(Uo=Un时的Io及P。，用以计算励磁参数由于空载电流很小，空载铜耗可以忽略，认为空载实验所测功率即为变压器的铁耗。因此，励磁电

6、阻为励磁阻抗忽略一次绕组的漏阻抗)励磁电抗 将励磁参数归算到高压侧。因空载实验是在低压侧进行的，故将励磁参数归算到高压侧为Rm=k2R7rZm=k2Z7fXm=k2Xzffl1、 根据短路实验数据表3记录数据，作短路特性曲线并计算短路参数(1) 作短路特性曲线 Uk=f(IJ、Pk=f(Ik) cos k=f (Ik)2)计算短路参数从短路特性曲线上查得短路电流等于额定电流即LeIJ情况下的短路电压Uk和短路损耗Pk。 计算实验温度下的短路参数Pl 计算基准工作温度下的短路参数Rmc换算方法参考2. 2)和ZK75。C注：F、H 级绝缘的基准工作温度为115Zk750C= J&75e + Xk

7、计算短路电压阻抗电压百分数m%= INZk75。C XIO %UNUkR%=笔皿 XlOO %UNT Yukx%=子? XIo0%UNUk%阻抗电压百分数。中小型电力变压器为3%8%；大型电力变压器为8%15%。计算短路电流为额定电流时的短路损耗。PkN= FKNRk75。C式中：PKN短路电流等于额定电流时的短路损耗，单位为肌2、根据空载和短路实验测定的参数，画出被测试变压器的“丁型等效电路图3、根据负载实验数据，计算电压变化率41作纯电阻负载的外特性曲线根据表1-4的数据，绘出外特性曲线U2=Z(I2)12作电感性负载的外特性曲线根据表1-5的数据，绘出外特性曲线U2=f(I2)o 按下式

8、分别计算两种性质负载(cos 2=1, cos 2=0. 8)下被测试变压器的电压调整率 u： u%= ( Ukr cos 2+ukRsin 2) %式中：B变压器的负载系数，B=L。【2N将上式计算结果与由外特性曲线所得的结果4U%=02N * IQ0 %进行比拟，并分析负U 2N载性质对变压器输出电压U2的影响。4、确定变压器的效率nm用间接法计算功率因数cos2=0.8时，不同负载电流时被测试变压器的效率100% = 100 % =-P P2+PMPkN式中：P2=BSNCos2,单位肌B为负载系数；SN为变压器的额定容量，单位VA； P。为额定电 压下的空载损耗，单位W。取B=O 2,

9、 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2,计算出各点效率。 将计算数值记录于表6中。表1-6单相变压器效率计算结果序号8COS 2P2WPo/W knWn作效率曲线2计算被测试变压器最大效率时的负载系数六、预习要点11)在空载与短路实验中，各种仪表怎样联结才能使测量误差最小？2如何用实验方法测定变压器的铁耗与铜耗？3变压器空载及短路实验时应注意哪些问题？ 一般电源应接在哪一方比拟适宜？变压器的极性和组别的测定Il一、实验目的1、掌握用实验方法测定三相变压器的极性；2、掌握用实验方法判别三相变压器的联结组。二、实验工程1、测定变压器原，付绕组间的相对极性一一极性测定2、测定变压器各相绕组

10、间的相对极性一一绕向测定3、测定丫洌11三相变压器的组别一一组别测定三、实验设备与仪器三相变压器、三相调压器、电气仪表、三相开关。四、实验说明1、交流法1实验接线图，如图2-1所示(a)b)图2-1 Ti三相调压器T三相变压器2)实验步骤按图2-1接线，在变压器原，付绕组各端点上，随意标上AX和ax,如图2-1a及b 所示将A点和a点相接，将调压器的手炳放在零位，然后合上电源开关Ki,调节原边高压边 电压到220伏，用电压表测量电压!、!、UXX的数值,记入表2-1中。如果UXX=UAX-IUx表示端点A与端点a为异 极性，这种标记的变压器称“加极性变压器。表2-1实验UaxUaXUXxUax

11、图2-1(a)端点标记图2-1b端点标记2.直接法1实验接线图，如图2-2所示图2-22实验步骤按图2-2接线，变压器原边高压边的端点A接电池正极，X端接电池负极，付边低压边 的端头接检流计。接能开关K,在通电瞬间，注意观察检流计指针的偏转方向，如果检流计的指针正方向偏转， 那么表示变压器接电池正极度的端头和接检计正极的端头为同极性，如果检流计的指针负方向偏转，那 么表示变压器接电池正极的端头和接检流计负极的端头为同极性。二绕向的测定1 .实验接线图，如图2-3所示2 .实验步骤1按图2-3a接线，在变压器三相绕组的端点上随意标上AX、BY和CZ。2将X、Y两端点相接，并将调压器把手放在零位，

12、然后合上电源开关Ki,调节外施电压l=220 伏，测取电压VI和V2的读数，记入表2-2中。如V2=0,那么表示AX和BY的标记正确如V2=V,那么表 示AX和BY的标记错了，应将BY的标记对换一下即可图 2-3 Ia)图2-3三YAy d 11三相变压器组别的测定1.交流电压表法1按图2-4接线，将高压测和低压测两个相同的出线端即A与a用导线相连，高压绕组接 电源即接调压器的输出端)做Y,y。组别的测定。图2-42将调压器的调节手柄放在零位，然后合上电源开关K1,逐步调节调压器的输出电压，将 低压侧电压Uab调到100伏，然后用电压表分别测量加、Ubc Vcb、VCC及高压侧线电压UAB值，

13、并记入 表2-3中。表2-3电压比K=UAB/UabUBbUbcUcbUcc组别, yO3读取数值后，将电压降到零值，然后断开电源，接图2-5改变接线，做YdIl组别的测定。图2-5同步骤对低压侧施加IOO伏电压,即Uab=IOO伏）然后用电压表分别测量电压VBb、Ubo Veb、UCC及高压UAB值,并记入表2-4中表2-4电压比K=Uab/UabUBbUbcUcbUcc组别Y, dll2.直流感应法1）实验接线图，如图2-62实验步骤按图2-6进行接线，高压侧接电池，低压侧侧接检流计，做Y,y。的组别测定，接线时应注 意电池和检流计的极性必须正确如表2-5所说明。合上开关K将高压侧AB端接通电源，在接通瞬间注意观察低压侧三个检流计的摆动方向， 同时测取三个检流计的读数并记表2-5中。同步骤依次对高压侧BC端进行通电，并将低压侧三个检流计的读数记入表2-5中。将检 流计的指示情况与表中已列出的极性规律进行对照，以判断所属组别。按图2-7改变接线，重复上面实验，将检流计的读数记入表2-6中，将检流计的指示情况与 表中已列出的极性规律进行对照以判断属组别。图2-6图2-7表2-5组别通电高压侧）测量低压侧Yyo+ a+ b b + Ca+ c-