二、预习重点
1、如何用双功率表法测量三相变压器的功率?测量仪表应如何布置? 2、怎样测量三相变压器的铁耗和铜耗? 三、实验内容
1、测量三相变压器的变比; 2、三相变压器的空载实验; 3、三相变压器的短路实验; 4、纯电阻负载实验。 四、实验设备
1、交流电机实验系统; 2、自制三相变压器; 3、三相自藕调压器;
4、功率表、电流表、电压表。 五、实验步骤
1、测量三相变压器的变比
被试三相变压器参数:SN=1.5KVA,U1N/ U2N =380V/220V,I1N/I2N =2.3 A /4.0A,Y/Y接法。
交流电机实验系统见图6-1所示。
图6-1 交流电机实验系统
测量三相变压器的变比实验原理接线图见图6-2所示。
图6-2 测量三相变压器的变比实验线路原理接线图
接通电源的操作步骤同单相变压器实验。电源接通后,调节外施电压U1=0.5UN,通过电压表测量高低压线圈的线电压UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca,记录在表6-1中。
表6-1 测量三相变压器的变比实验数据表
U(V) UAB Uab U(V) KA UBC Ubc U(V) KB UCA Uca KC K? KA?KB?KC 32、三相变压器的空载实验 三相变压器的空载实验原理接线图见图6-3所示。
图6-3 三相变压器的空载实验线路原理接线图
变压器低压线圈接电源,高压线圈开路。接通电源前,先将交流电源自藕调压器调到输出电压为零的位置。选好所有电表量程,电源接通后,调节调压器,使变压器的空载电压U0=1.2UN,然后逐渐降低电源电压,在1.2~0.2UN范围内,测量变压器的三相电压、电流和功率,填入表6-2中(注:U0=UN点必测;使用1A电流表)。
表6-2 三相变压器的空载实验数据表
序U(V) 号 Uab Ubc Uca 1 实验数据 I(A) Ia Ib Ic P(W) P01 计算数据 U0I0 P0 (A) (W) P02 (V) cosφ 0 2 3 4 5 6 3、三相变压器的短路实验
三相变压器的短路实验原理接线图见图6-4所示。
图6-4 三相变压器的短路实验原理接线图
变压器高压线圈接电源,低压线圈直接短路。接通电源前,应将调压器调到输出电压为零的位置,选好所有电表量程,接通电源后,逐渐增大电源电压,使变压器的短路电流IK=1.1IN。然后逐渐降低电源电压,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,填入表6-3中(注:其中IK=IN点必测;使用10A电流表)。
0
实验时,记下周围环境温度θ(C),作为线圈的实际温度。
0
表6-3 三相变压器的短路实验表 数据室温θ= C 实验数据 P(W) PK1 计算数据 UK IK PK (A) (W) cosφPK2 (V) K 序U(V) I(A) 号 UAB UBC UCA IA IB IC 1 2 3 4 5 注意:短路实验操作要快,否则线圈发热会引起电阻变化! 4、三相变压器纯电阻负载实验
三相变压器纯电阻负载实验原理接线图见图6-5所示。
图6-5 三相变压器纯电阻负载实验原理接线图
变压器高压线圈接电源,低压线圈直接接负载(灯箱)。接通电源前,应将调压器调到输出电压为零的位置,选好所有电表量程,接通电源后,调节调压器使变压器高压线圈输入电压U1=U1N=380V,保持电压不变。在改变负载的情况下,从空载到额定负载范围内,测定变压器三相输出线电压和相电流,纪录在下表6-4中(注:其中I2=0、I2=I2N两点必测)。
表6-4 三相变压器纯电阻负载实验数据表
序号 1 2 3 4 5 6 式
Uab 中
U(V) Ubc Uca U2 Ia I(A) Ib Ic I2 U2?Uab?Ubc?Uca
3I2?Ia?Ib?Ic
3六、实验报告要求
1、计算变压器的变比
2、绘出空载实验数据空载特性曲线U0=f(I0)、P0=f(U0)、cosφ0= f(U0) 3、绘出短路特性曲线Uk=f(Ik)、Pk=f(Uk)、cosφk= f(Uk) 4、绘出负载特性曲线U2=f(I2) 七、思考题
1、为什么做空载实验时在低边加电源,而做短路实验时在高压边加电源? 2、做空载实验和短路实验时,测量仪表的布置不同,为什么? 八、数据处理
1、计算变比 根据实验测得的数据,分别计算各项变比,然后取其平均值作为变压器的变比K。
KA?UCA UcaUABUab
KB?KA?KB?KC
3UBC UbcKC?K?2、根据空载实验数据做空载特性曲线并计算励磁参数
1)绘出空载特性曲线:
U0?f?I0?、P0?f?U0?、
cos?0?f?U0?
式中:
U0?Ia?Ib?Ic
3Uab?Ubc?Uca
3I0?
P0?P01?P02
cos?0?P3U0I0
2)计算励磁参数
从空载特性曲线上查出对应于U0=UN时的I0和P0值,由下式计算励磁参数:
rm?22xm?zm?rm
P023I0
zm?U03I0
折算到高压侧:
/ xm?K2xm/ zm?K2zm/ rm?K2rm3、计算短路参数 从短路实验中或短路特性曲线上,查出短路电流Ik=IN时的Uk
和Pk,由下式算出实验环境温度为θ(0C)时的短路参数。
rk?Pk23IN
zk?Uk3IN
2xk?zk?rk2
由于短路电阻rk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工
作温度750C时的阻值。
rk750C?rk?22zk75?r?x 00kCk75C234.5?75234.5??