实验二 单相变压器实验

实验二 单相变压器实验 实验二 单相变压器实验 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运行特性。 二、实验项目 1. 空载实验 测取空载特性U0 = f (I0)，P0 = f (U0) , cosφ0 = f (U0)。 2. 短路实验 测取短路特性UK = f (IK)，PK = f (IK), cosφK = f (IK)。 3. 负载实验 纯电阻负载。保持U1 = UN，cosφ2 = 1的条件下，测取U2 = f (I2)。 三、实验方法 1. 实验设备 D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D51 1 图1 空载实验接线图 2. 空载实验 1)在三相调压电源断电的条件下，按图1接线。I0选用0.3A档，U0选用300V档。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 PN = 77W，U1N/U2N = 220/55V，I1N/I2N = 0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。 2)选好所有电量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。 3)合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0 = 1.2UN ，然后逐次降低电源电压，在1.2,0.2UN 的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。 4)测取数据时，U=UN点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表1中。 5)为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表1中。 2 3. 短路实验 1)按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图2接线(以后每次改接线路，都要关断电源)。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直 接短路。I 图2 短路实验接线图 2)选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。 3)接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN 为止，在(0.2,1.1) IN范围内测取变压器的UK、IK、PK。 4)测取数据时，IK = IN点必须测，共测取数据6-7组记录于表2中。实验时记下周围环境温度(?)。 3 4. 负载实验 实验线路如图3所示。A1选用3A档，A2选用1A档， V2选用300V档。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S1，接到负载电阻RL上。RL选用D42上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值，功率因数表选用D34-3，开关S1选用D51挂箱。 图3 负载实验接线图 纯电阻负载 1)将调压器旋钮调到输出电压为零的位置，S1打开，负载电阻值调到最大。 2)接通交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U1 = UN。 3)保持U1 = UN，合上S1，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻RL的值，从空载到额定负载的范围内，测取变压器的输出电压U2和电流I2。 4)测取数据时，I2 = 0和I2 = I2N = 0.35A必测，共取数据6-7组，记录于表3 中。 4 四、注意事项 1. 在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。 2. 短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。 五、 1. 计算变比 由空载实验测变压器的原副方电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。 K=UAX/Uax 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U0 = f (I0)，P0 = f (U0)，cosφ0 = f (U 0)。 式中: U0I0 (2)计算激磁参数 从空载特性曲线上查出对应于U0 = UN时的I0和P0值，并由下式算出激磁参数 P0r=m 2I0 Zm=Xm=U0I0 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)、cosφK = f (IK)。 (2)计算短路参数 5 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(?)时的短路参数。 UZK’=K IK 折算到低压方 rK’=XK’=PK2IKZK’ K2 rK’r= KK2 X’XK=K K2 ZK= 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换算到基准工作温度75?时的阻值。 式中:234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228。 计算短路电压(阻抗电压)标幺值 IK = IN时短路损耗PKN= IN2rK75? 6 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“T”型等效电路。 5.变压器的电压变化率Δu (1)绘出cosφ2 = 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 (2)根据实验求出的参数，算出I2 = I2N、cosφ2 = 1的电压变化率Δu。 () 7