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1、实验一 三相变压器一、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。答：在一个三相系统中,任何一相都可以成为另一相的参考点(或基准点)。Y型接法通常选择中性点作为参考点，即便是三相三线制也将中性点作为参考点。Y型接法的好处是每一相的电压、电流和功率都可以独立测量。如果将三相中的某一相作为参考点，就可以用两只瓦特计测量整个三相系统的功率。空载实验：低压侧接电源，功率表、电流表，高压侧开路。短路实验：高压侧接电源、功率表、电流表，低压侧短路。2三相心式变压器的三相空载电
2、流是否对称，为？答：不对称。根据磁势与励磁电流的关系式、磁通与磁阻的关系式可知：当外施三相对称电压时,三相空载电流不相等,中间相B相较小,A相和C相较大. B相磁路较短B相磁阻较小空载运行时,建立同样大小的主磁通所需的电流就小. 3如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。答：空载实验测铁耗，短路实验测铜耗。4变压器空载和短路实验应注意哪些问题？电源应加在哪一方较适宜？答：空载实验：空载实验要加到额定电压，当高压侧的额定电压较高时，为了方便于试验和安全起见，通常在低压侧进展实验，而高压侧开路。短路试验:由于短路试验时电流较大，而外加电压却很低，一般电力变压器为额定电压的4%10%，为此为了便于测量，一般
3、在高压侧试验，低压侧短路。 三、实验项目1测定变比2空载实验：测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosj0=f(U0)。3短路实验：测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK)，cosjK=f(IK)。4纯电阻负载实验：保持U1=U1N，cosj2=1的条件下，测取U2=f(I2)。四、实验设备与仪器1MEL1电机教学实验台主控制屏含指针式交流电压表、交流电流表2功率与功率因数表MEL-203三相心式变压器MEL-024三相可调电阻900MEL-035波形测试与开关板MEL-056三相可调电抗MEL-08五、实验方法1.测定变比实验 线路如图2-4所示表2-6UVKUVUVKV
4、WUVKWUK=1/3(KUV+KVW+KWU)U1U1.1V1U3U1.3V1U1V1.1W1U3V1.3W1U1W1.1U1U3W1.3U14281083.964151053.954081043.923.942.空载实验实验线路如图2-5所示序号实 验 数 据计 算 数 据U0(V)I0(A)P0(W)UO(V)IO(A)PO(W)cosj0U3U1.3V1U3V1.3W1U3W1.3U1I3U10I3V10I3W10PO1P0213027290.070.050.07-0.572.1128.670.0631.54L0.49223937.542.50.120.080.11-1.464.173
5、9.670.1032.71L0.3833504647.50.130.090.12-2.756.2147.830.1133.46L0.37045551530.150.110.14-4.518.57530.1334.06L0.3325595757.50.230.130.21-6.9811.6757.830.1904.69L0.24666562.567.50.350.210.32-11.617.33650.2935.73L0.1743.短路实验 表2-8 = 30 OC序号实 验 数 据计 算 数 据UKVIKAPKWUKVIKAPKWcosjKU1U1.1V1U1V1.1U1U1W1.1U1I1U
6、1I1V1I1W1PK1PK21141312.50.230.220.200.462.7413.20.223.20L0.638220.519.5190.320.310.300.925.7819.670.316.70L0.634322.522.023.00.370.340.351.167.4922.500.358.65L0.634425.024.527.00.430.360.401.439.4525.500.401088L0.616526.525.029.00.460.370.441.6711.7626.830.4213.43L0.6884.纯电阻负载实验 实验线路如图2-7所示表2-9 UUV=
7、U1N= 55 V ；cosj2=1序号UVIAU1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1U2I1U1I1V1I1W1I2121821022821900002204197214205131212512319819020819919181818418818019618830282929517716918517740384039六、须知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，否如此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=U1U1.1U2U
8、2U1.2U22.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)，=f(UO)。式中：(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UK=f(IK)、PK=f(IK)、 =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OC短路参数。折算到低压方由于短路电阻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。 式中：234.5为铜导线的常数，假如用铝导线常数
9、应改为228。阻抗电压IK = IN时的短路损耗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“型等效电路。5.变压器的电压变化率U (1)绘出 =1 和 = 0.8两条外特性曲线U2=f(I2)，由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率U (2)根据实验求出的参数，算出I2=I2N、=1和I2=I2N、=0.8时的电压变化率U。U = ( UKrcosj2 + UKx sinj2 ) 将两种计算结果进展比拟，并分析不同性质的负载对输出电压的影响。 6.绘出被试变压器的效率特性曲线(1) 用间接法算出 =0.8不同负载电流时的变压器效率,记录于表2-5中。 表2-5 cosj
10、2= 0.8 Po = 4.06 W PKN = 0.816 WI2*(A)P2(W)h0.224.320.0330.448.640.1300.672.960.2940.897.280.5221.0121.600.8161.2145.921.175 式中：I PN = P2W； PKN为变压器IK=IN时的短路损耗W； Po为变压器Uo=UN时的空载损耗W。 (2)由计算数据绘出变压器的效率曲线=f(I )。 (3)计算被试变压器=max时的负载系数 m = 。数据处理：Rm=76.51 Zm=238.76 Xm=226.17R1k=22.67 Z1k=36.81 X1k=29.00R2k=1
11、.46 Z2k=2.36 X2k=1.86Rk75=1.70 Zk75=2.20 Xk75=1.86Uk=2.77%Ukr=2.14%Ukx=2.34%Pkn=0.816w=1.36%U = ( UKrcosj2 + UKx sinj2 )=4.48%m =2.23绘图：1.绘出空载特性曲线图1-11、图1-124.绘出 =1 , = 0.8两条外特性曲线U2=f(I2)图1-45.由计算数据绘出变压器的效率曲线=f(I )。图1-5图1-11图1-122.绘出短路特性曲线图1-2图1-23.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“型等效电路图1-3图1-4八、实验体会本次实验做了空载、短路实验以与负载实验，测定了三相变压器的变比和其他参数，和三相变压器的运行特性。学会了功率因素表的使用，对三相变压器有了感性的认识。
