电流表、交流电压表。其中用一只电压表,交替观察变压器的原、副边电压读数。
W为功率表,需注意电压线圈和电流线圈的同名端,避免接错线。
a.在三相交流电源断电的条件下,将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。并合理选择各仪表量程。
变压器T U1N/U2N=220V/110V,I1N/I2N=0.4A/0.8A
b.合上交流电源总开关,即按下绿色“闭合”开关,顺时针调节调压器旋钮,使变压器空载电压U0=1.2UN
c.然后,逐次降低电源电压,在1.2~0.5UN的范围内;测取变压器的U0、I0、P0,共取6~7组数据,记录于表2-1中。其中U=UN的点必须测,并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化,在UN以下测取原方电压的同时测取副方电压,填入表2-1中。
e.测量数据以后,断开三相电源,以便为下次实验作好准备。 表2-1
实 验 数 据 序 号 1 2 3 4 5 6 7 2.短路实验
实验线路如图2-2。(每次改接线路时,都要关断电源) 实验时,变压器T的高压线圈接电源,低压线圈直接短路。
A、V、W分别为交流电流表、电压表、功率表,选择方法同空载实验。
a.断开三相交流电源,将调压器旋钮逆时
针方向旋转到底,即使输出电压为零。
b.合上交流电源绿色“闭合”开关,接通交流电源,逐次增加输入电压,直到短路电流等于1.1IN为止。在0.5~1.1IN范围内测取变压器的UK、IK、PK,共取6~7组数据记录于表2-2中,其中I=IK的点必测。并记录实验时周围环境温度(℃)。
表2-2 室温θ= OC
主控制屏三相交流电源输出计算数据 U1U1。1U2 cos?2 U0(V) I0(A) PO(W) UAIKWPK1U12U1TV1UK1U22U2V2VW图2-2 短路实验接线图实 验 数 据 序 号 1 2 3 4 5 6 3.负载实验
实验线路如图2-3所示。
U(V) I(A) P(W) 计算数据 cos?k 变压器T低压线圈接电源,高压线圈经过开关S1接到负载电阻RL上。RL选用NMEL-03的两只900Ω电阻相串联。开关S1、采用NMEL-05的双刀双掷开关,电压表、电流表、功率表(含功率因数表)的选择同空载实验。
U主控制屏三相交流电源输出A12U11U1IOTV1110V2U2220V1U2V2A2WS1RLVW图2-3 负载实验接线图说明:如果有三个交流电流表,则可直接将电流表接入线路。
a.未上主电源前,将调压器调节旋钮逆时针调到底,S1断开,负载电阻值调节到最大。 b.合上交流电源,逐渐升高电源电压,使变压器输入电压U1=UN=110V
c.在保持U1=UN的条件下,合下开关S1,逐渐增加负载电流,即减小负载电阻RL的值,从空载到额定负载范围内,测取变压器的输出电压U2和电流I2。
d.测取数据时,I2=0和I2=I2N=0.8A必测,共取数据6~7组,记录于表3-3中。
表3-3 cos?2=1 U1=UN=110V 序 号 U2(V) I2(A)
1 2 3 4 5 6 7 六.注意事项
1.在变压器实验中,应注意电压表、电流表、功率表的合理布置。
2.短路实验操作要快,否则线圈发热会引起电阻变化。
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,分别计算出变比,然后取其平均值作为变压器的变比K。
K=U1u1.1U2/U2u1.2u2
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),cos?O=f(UO)。 式中:cos?o?PO UOIO(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
rm?PO2IOZm?
UO IO22 Xm?Zm?rm3.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)、cos?K=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。
'ZK?UKIK
rK'?PK2 IK22
折算到低压方
'''XK?ZK?rKZK?'ZKK2,
rK?'rKK2'XK2,
XK?K
由于短路电阻rK随温度而变化,因此,算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75OC时的阻值。
rK75oC?rK?234.5?75
234.5??ZK75OC2 ?rK75OC?XK式中:234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228。
阻抗电压
UK?INZK75OCUNINrK75OC?100%
UKr?UN?100%
UKX?INXK?100% UN2IK = IN时的短路损耗pKN?INrK75OC
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.变压器的电压变化率ΔU
(1)绘出cos?2=1的外特性曲线U2=f(I2),由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率ΔU U20?U2?100% U20 (2)根据实验求出的参数,算出I2=I2N、cos?2=1时的电压变化率ΔU。
?U? ΔU = ( UKrcos?2 + UKx sin?2 )
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影响。
实验四 三相变压器的联接组和不对称短路
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变压器的联接组。 3.研究三相变压器不对称短路。
二.预习要点
1.联接组的定义。为什么要研究联接组。国家规定的标准联接组有哪几种。 2.如何把Y/Y-12联接组改成Y/Y-6联接组以及把Y/?-11 改为Y/?-5联接组。 3.在不对称短路情况下,哪种联接的三相变压器电压中点偏移较大。
三.实验项目
1.测定极性
2.连接并判定以下联接组 (1)Y/Y-12 (2)Y/Y-6 (3)Y/Δ-11 (4)Y/Δ-5 3.不对称短路
(1)Y/Y0-12单相短路 (2)Y/Y-12两相短路
四.实验设备及仪器
1.交流电压表、电流表、功率、功率因数表(NMCL-001)或NEEL-001A。 2.三相可调电阻器900Ω(NMEL-03)。
3.旋转指示灯及24V同步机励磁电源、开关板(NMEL-05C)。 4.三相变压器
五.实验方法
1.测定原、副方极性
a.暂时标出三相低压绕组的标记2U1、2V1、2W1、2U2、2V2、2W2,然后按照图2-9接线。原、副方中点用
图2-9 测定原副方极性接线图主控制屏三相交流电源输出