1、電電 機機 學學 實實 驗驗 一一三相變壓器參數測定及運行特性三相變壓器參數測定及運行特性 一一.實驗目的實驗目的 1. 掌握三相變壓器空載和短路實驗測定電壓比及參數的方法。掌握三相變壓器空載和短路實驗測定電壓比及參數的方法。 2. 掌握三相變壓器負載實驗與運行特性計算。掌握三相變壓器負載實驗與運行特性計算。 二二.預習要點預習要點1. 預習三相變壓器空載和短路實驗的電氣線路。預習三相變壓器空載和短路實驗的電氣線路。2. 了解用兩功率表測量三相功率的方法。了解用兩功率表測量三相功率的方法。3. 了解變壓器空載和短路實驗減小測量誤差的測量儀表位置與連接方了解變壓器空載和短路實驗減小測量誤差的測量

2、儀表位置與連接方法。法。4. 理解變壓器空載和短路實驗電源電壓施加在變壓器不同側的原因。理解變壓器空載和短路實驗電源電壓施加在變壓器不同側的原因。 三實驗項目三實驗項目1. 測定三相變壓器的電壓比測定三相變壓器的電壓比K。2. 由空載實驗測定三相變壓器的空載特性。由空載實驗測定三相變壓器的空載特性。3. 由短路實驗測定三相變壓器的短路特性。由短路實驗測定三相變壓器的短路特性。4. 純電阻負載實驗測定三相變壓器的外特性。純電阻負載實驗測定三相變壓器的外特性。 四實驗設備及儀器四實驗設備及儀器1. T三相感應調壓器三相感應調壓器 額定容量額定容量10kVA，額定輸入電壓，額定輸入電壓380V，額定

3、輸，額定輸出電壓出電壓0430V，額定輸出電流，額定輸出電流13.4A2. T1三相變壓器三相變壓器3kVA 380V/220V 4.54A/7.87A3. RL三相變阻器三相變阻器 15/300 1/8A4. 交流電壓表交流電壓表500V5. 交流電流表交流電流表10A6功率表功率表500V 10A7 萬用表萬用表這是三相變壓器接線部件，其中這是三相變壓器接線部件，其中；為高壓方，；為高壓方，axax；by；cz為低壓方。為低壓方。3kVA 380V/220V 4.54A/7.87A交流電壓表、電流交流電壓表、電流表、功率表掛件。表、功率表掛件。開關開關三相變阻器三相變阻器三相變阻器15/3

4、00 1/8A 五實驗方法五實驗方法1測定三相變壓器電壓比測定三相變壓器電壓比Ka按圖按圖1-1接線，調壓器接線，調壓器T接至三相變壓器接至三相變壓器T1的二次繞組，變壓器一次繞組的二次繞組，變壓器一次繞組開路，將三相調壓器開路，將三相調壓器T輸出電壓調至零位。輸出電壓調至零位。b閉合電源開關，調節三相調壓器使其端電壓（輸出線電壓）逐漸升高到閉合電源開關，調節三相調壓器使其端電壓（輸出線電壓）逐漸升高到U=220V，用萬用表測量變壓器二次繞組電壓和一次繞組電壓，數據記于表，用萬用表測量變壓器二次繞組電壓和一次繞組電壓，數據記于表1-1中。測量完畢后，調壓器電壓調回零位，斷開電源。中。測量完畢后

5、，調壓器電壓調回零位，斷開電源。 表1-1測三相變壓器電壓比實驗數據UABUabKABUBCUbcKBCUCAUcaKCAK表中K=(KAB+KBC+KCA)/3圖1-1測定三相變壓器電壓比實驗線路圖2三相變壓器空載實驗。三相變壓器空載實驗。(1) 按圖按圖1-2接線，調壓器接線，調壓器T接至三相變壓器接至三相變壓器T1的的二次繞組二次繞組，變壓器，變壓器一次繞組開路一次繞組開路，將三相調壓器，將三相調壓器T輸出電壓調至零位。輸出電壓調至零位。(2)閉合電源開關，調節三相調壓器使其端電壓逐漸升高到閉合電源開關，調節三相調壓器使其端電壓逐漸升高到U=1.2UN，開始記錄數據，逐步降低到，開始記錄

6、數據，逐步降低到0.5UN為止，取為止，取6組數據，每次記下空組數據，每次記下空載電壓、空載電流和空載損耗功率數據，將數據記入表載電壓、空載電流和空載損耗功率數據，將數據記入表1-2中。其中。其中，中，U=UN的點必須測。測量完畢后，調壓器電壓調回零位，斷開的點必須測。測量完畢后，調壓器電壓調回零位，斷開電源。電源。圖1-2三相變壓器空載實驗線路圖注意：功率表接線時，需注意電壓線圈和電流線圈的注意：功率表接線時，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端同名端，避免接錯，避免接錯線。并注意功率表讀數的線。并注意功率表讀數的正負正負，不要遺漏。，不要遺漏。表1-2三相變壓器空載實驗數據序號U(V)I(A)

7、P(W)UabUbcUcaU0IaIbIcI0p01p02p0123456表中U0=(Uab+Ubc+Uca)/3，I0=(Ia+Ib+Ic)/3，p0=p01+p023 三相變壓器短路實驗三相變壓器短路實驗 (1) 按圖按圖1-3接線，調壓器接線，調壓器T接至三相變壓器接至三相變壓器T1的的一次繞組一次繞組，變壓器，變壓器二二次繞組短接次繞組短接，將三相調壓器，將三相調壓器T輸出電壓調至輸出電壓調至零位零位。(2)閉合電源開關，調節三相調壓器使其端電壓逐漸升高，使短路電流閉合電源開關，調節三相調壓器使其端電壓逐漸升高，使短路電流增至增至I=1.1IN，開始記錄數據，逐步降低到，開始記錄數據，

8、逐步降低到0.5IN為止，取為止，取4組數據，測組數據，測量短路電壓、短路電流和短路損耗功率記入表量短路電壓、短路電流和短路損耗功率記入表1-3中。其中，中。其中，I=IN的點的點必須測。測量完畢后，調壓器電壓調回零位，斷開電源。實驗結束后必須測。測量完畢后，調壓器電壓調回零位，斷開電源。實驗結束后記下環境溫度。記下環境溫度。圖1-3三相變壓器短路實驗線路圖表1-3三相變壓器短路實驗數據 溫度= 0C序號I(A)U(V)P(W)IAIBICIkUABUBCUCAUkPk1Pk2Pk1234表中Ik=(IA+IB+IC)/3，Uk=(UAB+UBC+UCA)/3，pk=pk1+pk24 三相變壓

9、器負載實驗三相變壓器負載實驗 (1) 按圖按圖1-4接線，調壓器接線，調壓器T接至三相變壓器接至三相變壓器T1的的一次繞組一次繞組，變壓器，變壓器二次二次繞組繞組通過開關通過開關S1接至三相可調電阻接至三相可調電阻RL。 (2)將三相調壓器將三相調壓器T輸出電壓調至零位，負載電阻輸出電壓調至零位，負載電阻RL調至最大。調至最大。圖1-4三相變壓器負載實驗線路圖3 三相變壓器負載實驗三相變壓器負載實驗 (3)閉合電源開關，調節調壓器使其輸出端線電壓逐漸升高到閉合電源開關，調節調壓器使其輸出端線電壓逐漸升高到UN，保持一次電保持一次電壓壓U1=UN不變不變，合上開關，合上開關S1，調節負載電阻，調

10、節負載電阻RL使負載電流增至使負載電流增至 （用萬用表監（用萬用表監視變壓器一次測線電壓，低于額定值時要調節調壓器），開始記錄數據，逐步視變壓器一次測線電壓，低于額定值時要調節調壓器），開始記錄數據，逐步增大增大RL直至空載（斷開開關直至空載（斷開開關S1）為止，記下）為止，記下6組二次側電壓和電流數據于表組二次側電壓和電流數據于表1-4中，其中中，其中I2=0和和I2=IN數據必須讀取。數據必須讀取。表1-4三相變壓器純電阻負載實驗數據 U1=UN=380V，cos2=1序號U(V)I(A) Uab Ubc Uca U2 Ia Ib Ic I2123456表中U2=(Uab+Ubc+Uca)

11、/3，I2=(Ia+Ib+Ic)/3注意事項：注意事項：每次實驗后，調壓器調回零位，再斷電每次實驗后，調壓器調回零位，再斷電實驗時，先緩慢調節調壓器，觀察調壓器輸出三相電壓是否實驗時，先緩慢調節調壓器，觀察調壓器輸出三相電壓是否對稱，儀表顯示是否正常，如果不正常，調壓器歸零，檢查對稱，儀表顯示是否正常，如果不正常，調壓器歸零，檢查后再上電。后再上電。在三相變壓器實驗中，應注意電壓表、電流表和功率表的合在三相變壓器實驗中，應注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。理布置。做短路實驗時，在接通電源前再次檢查調壓器是否在零位。做短路實驗時，在接通電源前再次檢查調壓器是否在零位。短路實驗操作要快，否則線

12、圈發熱會引起電阻變化。短路實驗操作要快，否則線圈發熱會引起電阻變化。同學互相查線，之后經老師查線后再上電同學互相查線，之后經老師查線后再上電實驗數據經老師認可后，才能拆線實驗數據經老師認可后，才能拆線七實驗報告七實驗報告1計算變壓器的變比計算變壓器的變比2根據空載實驗數據作空載特性曲線并計算激磁參數。根據空載實驗數據作空載特性曲線并計算激磁參數。(1) 由表由表1-2實驗數據作出變壓器空載特性實驗數據作出變壓器空載特性U0=f(I0)和空載和空載損耗特性損耗特性p0=f(U0) 曲線。曲線。（2）根據空載實驗數據計算三相變壓器的勵磁參數）根據空載實驗數據計算三相變壓器的勵磁參數Rm、Xm、Zm

13、3繪出短路特性曲線和計算短路參數。繪出短路特性曲線和計算短路參數。（1）由表）由表1-3短路實驗數據作出變壓器短路特性短路實驗數據作出變壓器短路特性Uk=f(Ik)和短路損耗和短路損耗特性特性pk=f(Ik) 曲線。曲線。（2）計算短路參數。）計算短路參數。根據短路實驗數據計算三相變壓器的短路參數根據短路實驗數據計算三相變壓器的短路參數Rk、Xk、Zk 。4根據表根據表1-4負載實驗數據作出三相變壓器電阻負載時的外特性曲負載實驗數據作出三相變壓器電阻負載時的外特性曲線線U2=f(I2)。根據實驗數據計算變壓器的運行特性根據實驗數據計算變壓器的運行特性 (1)計算變壓器的電壓調整率計算變壓器的電壓調整率U (2)計算變壓器的效率計算變壓器的效率 (3)計算被測變壓器最大效率時的負載系數計算被測變壓器最大效率時的負載系數m 八、思考題八、思考題1. 三相芯式變壓器的三相空載電流是否對稱，為什么？