三相变压器空载和短路实验

南京工程学院

电力工程学院

/

学年

第二

学期

实

验

报

告

课程名称

电机实验

实验名称

三相变压器空载、短路实验

班级名称

建筑电气

学生姓名

学

号

同组同学

实验时间

2011

实验地点

实验报告成绩：

评阅教师签字：

****年**月**日

电力工程学院二〇〇七年制

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，測取三项变压器的运行特性。

二、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),cosφ0=f(U0)。

3、短路实验

测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK)，cosφK=f(IK)。

4、纯电阻负载实验：保持U1=U1

n,cosφ=1的条件下，測取U2=f(I2)。

三、实验方法

1、实验设备

1、BMEL系列电机系统教学实验台2、交流电压表，电流表，功率因数表3、三相可调电阻器4、三相变压器5、开关板

2、短路实验

1)

是实验线路如图1所示，变压器高压线圈接电源，低压线圈直接短路

接通电源前，将交流电压跳到输出电压为零的位置，接通电源后，逐渐增大电源电压，达到20V左右，使变压器的短路电流Ik=1.1—0.5In的范围内，測取变压器的三箱输入电压、电流、功率共取几组数据，记录于表中，其中I

k=In点必测。实验时，记下周围环境温度，作为线圈的实际温度。

图1

三相变压器短路实验接线图

表2-1

室温

℃

序

号

实

验

数

据

计

算

数

据

UK(V)

IK(A)

PK(W)

UK

(V)

IK

(A)

PK

(W)

cosΦK

U1u1.1v1

U1v1.1w1

U1w1.1u1

I1u1

I1v1

I1w1

PK1

PK2

18.94

18.71

19.19

3.5

3.364

3.361

18.94666667

3.408333333

119

0.614258012

16.59

15.89

16.35

3.0

2.892

2.818

16.27666667

2.903333333

0.620724729

14.00

13.44

13.93

2.5

2.431

2.387

13.79

2.439333333

0.624286406

11.11

11.03

11.07

2.0

1.962.1.934

11.07

1.965333333

0.612850995

8.20

7.64

8.12

1.5

1.397

1.362

7.986666667

1.419666667

0.6173708163、空载实验

1)测定变比

1实验接线图如图，被试变压器选用三相变压器，1.在三湘交流电源断开的条件下，将调压器旋钮逆时针方向旋到底，并合理选择仪表量程

2.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=0.5Un，測取高，低压线圈的线电压U1u1.1v1,U2u1.2v1

Uv

U1u1.1v1

U2u1.2v1

220.78

1.69

Kuv==1.69

三相变压器变比实验接线图

图2三相变压器空载实验接线图

2)空载实验

a)

空载实验接线图如图,变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。

b)

v

/w分别为交流电压表，电流表，功率表。功率表接线时，需要注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线

c（接通电源前，先将交流电源跳到输出电压为零的位置。合上交流电源开关，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

d（表2-3然后，逐次降低电源电压，在1.2—0.5U的范围内，測取变压器的三箱线电压，电流和功率，共取几组数据，记录于表中，其中U=U

n的点必测点，并在该点附近测的点密集一些

e(测量数据以后，断开三相电源，以便为下次的实验做好准备

序

号

实

验

数

据

计

算

数

据

U0(V)

I0(A)

P0(W)

U0

(V)

I0

(A)

P0

(W)

cosΦ0

U2u1

2v1

U2v1

2w1

U2w1

2u1

I2u10

I2v10

I2w10

P01

P02

450.1

445.2

447.5

0.169

0.122

0.174

130

447.6

0.155

-53

-0.441055728

420.2

416.4

417.3

0.137

0.098

0.141

417.9666667

0.125333333

0.110212571

400.0

397.3

397.8

0.121

0.086

0.125

398.3666667

0.110666667

0.536937095

380.4

376.6

377.2

0.109

0.077

0.111

0

378.0666667

0.099

0.678716592

360.2

358.2

358.3

0.098

0.071

0.101

358.9

0.09

0.714962718

330.1

328.6

328.0

0.085

0.059

0.086

328.9

0.076666667

0.755584182

300.1

299.6

298.6

0.076

0.055

0.076

299.4333333

0.069

0.782434818

260.2

259.9

258.3

0.066

0.046

0.065

259.4666667

0.059

0.791999821

220.2

220.6

219.2

0.059

0.042

0.060

220

0.053666667

0.782405785

190.5

190.2

189.0

0.054

0.037

0.053

189.9

0.048

0.823410731

4纯电阻负载实验

实验线路图如图所示，变压器低压线圈接电源，高压线圈经开关S接三相负载电阻Rl.1将负载电阻R

l调至最大，合上开关S1接通电源，调节交流电压，使变压器的输入电压U1=U1n

3.在保持U1=U1n的条件下，逐次增加负载电流，从空载到额定负载范围内，測取变压器三相输出线电压和相电流，共取几组数据，记录于表中，其中I=0和I2=In

两点必测

表1-4U

un=U1n

=220V，cosφ2==1

序号

U（V）

I(A)

U1u1.1v1

U1v1.1w1

U1w1.1u1

U2

I1u1

I1v1

I1w1

I2

373.9

381.6

377.75

220.5

0.816

0.613

0.410

1.0

357.6

370.0

363.8

217.6

1.334

0.865

0.396

2.0

351.3

370.4

360.85

215.3

1.855

1.122

0.389

3.0

347.9

370.5

359.2

214.7

2.111

1.248

0.385

3.5

344.2

370.2

357.2

213.3

2.388

1.386

0.384

4.0

三项变压器负载实验接线图

根据空载实验数据作出空载特性曲线并计算激参数:

U0=f(I0)

P0=f(U0)

cosΦ0

=f(u0)

计算激磁参数

从空载特性曲线查出对应于U0=U

n时的I0和P0的值，并由下面式子求取激磁参数

Rm=P0/(3I0*I0)=1960(欧)Zm=2505(欧)Xm=1560(欧)

绘出短路特性曲线和计算短路参数：

Uk=f(Ik)

Pk=f(Ik)

cosΦK

=f(Ik)

计算短路参数

从短路特性曲线查出对应于Ik=In时的Uk和Pk的值，并有计算出的实验环境温度时的短路参数

Rk‘

=4.169(欧)

Zk=3.918(欧)

Zk’=11.189(欧)

Xk‘=8.504（欧）

Uk=122.108%

Ukr=45.5%

Ukx=92.8%

变压器的电压变化率ΔU

根据试验数据,描绘出

cosφ2==1时的特性曲线U2=F(I2)，由特性曲线计算出I2=I2n时的电压变化率ΔU

ΔU=0.456％

绘出被试的效率特性曲线

`