变压器开路短路实验报告.doc

变压器开路短路实验报告 实验报告 课程名称： 实验项目： 实验地点： 专业班级： 学号： 学生姓名：指导教师：变压器实验空载试验、短路实验、负载实验 年月日 一、实验目的和要求（必填） 目的：1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载试验测取变压器的运行特征。 要求：试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级的仪表和互感器。如 果施加电压的线圈有分接，则应在额定分接位置。 试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，设备外壳和二次回路应可靠接地，与试验有关的保护应投入，保护的动作电流与时间要进行校核。 三相变压器，当试验用电源有足够容量，在试验过程中保持电压稳定。并为实际上的三相对称正弦波形时，其电流和电压的数值，应以三相仪表的平均值为准。联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处接触良好。 二、实验内容和原理（必填） 1、 空载试验 测取空载特性U0?f(I0)，P0?f(U0)，cos?0?f(U0)。2、 短路实验 测取短路特性UK?f(IK)，PK?f(IK)，cos?K?f(IK)。3、负载试验（1）纯电阻负载 保持UI?UN，cos?2?1的条件下，测取U2?f(I2)。 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法与实验步骤（可选） 1、空载试验 （1）在三相调压交流短点的条件下，按图3-1接线。被测变压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=77VA，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）选好所有测量仪表量程。将控制屏左侧调压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“启动”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，然后逐次降低电压源电压，在1.20.3UN的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。 A X （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3-1中。 （5）为了计算变压器的变化比，在UN 以下测取原方电压的同时测出副边电压数据也记录于表3-1中。2、短路实验 （1）按下控制屏上的“停止”按钮，切断三相调压交流电源，按图3-2接线（以后每次改接线路，都要切断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 a x （2）选好所有测量仪表量程，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，知道短路电流等于1.1IN为止，在（0.21.1）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3-2中。实验时记下周围环境温度（oC）。 五、实验数据记录和处理（可选） 六、实验结果与分析（必填） 1、计算变比 由空载实验测变压器的原副边电压的数据，分别计算出变比，然后取平均值作为变压器的变比K。 K?UAX/UaxK1=3.993333K2=3.991103K3=3.938182 K4=4.001916K5=4.018293K6=3.977833K7=3.97K8=4 K? 3.993333?3.991103?3.938182?4.001916?4.018293?3.977833?3.97?4 ?3.99 8 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)，cos?0?f(U0)。 式中： cos? 0? P0U0I0 课程名称： 实验项目： 实验地点： 专业班级： 学号： 学生姓名：指导教师： 实验报告 变压器实验空载试验、短路实验、负载实验 年月日 一、实验目的和要求（必填） 目的：1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载试验测取变压器的运行特征。 要求：试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级的仪表和互感器。如 果施加电压的线圈有分接，则应在额定分接位置。 试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，设备外壳和二次回路应可靠接地，与试验有关的保护应投入，保护的动作电流与时间要进行校核。 三相变压器，当试验用电源有足够容量，在试验过程中保持电压稳定。并为实际上的三相对称正弦波形时，其电流和电压的数值，应以三相仪表的平均值为准。联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处接触良好。 二、实验内容和原理（必填） 1、空载试验 测取空载特性U0?f(I0)，P0?f(U0)，cos?0?f(U0)。2、短路实验 测取短路特性UK?f(IK)，PK?f(IK)，cos?K?f(IK)。3、负载试验 （1）纯电阻负载 保持UI?UN，cos?2?1的条件下，测取U2?f(I2)。 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法与实验步骤（可选） 1、空载试验 （1）在三相调压交流短点的条件下，按图3-1接线。被测变压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=77VA，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）选好所有测量仪表量程。将控制屏左侧调压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“启动”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，然后逐次降低电压源电压，在1.20.3UN的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。 A X X （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3-1中。 （5）为了计算变压器的变化比，在UN以下测取原方电压的同时测出副边电压数据也记录于表 3-1中。2、短路实验 （ 1）按下控制屏上的“停止”按钮，切断三相调压交流电源，按图3-2接线（以后每次改接线路，都要切断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 a x （2）选好所有测量仪表量程，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，知道短路电流等于1.1IN为止，在（0.21.1）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3-2中。实验时记下周围环境温度（oC）。 五、实验数据记录和处理（可选） 六、实验结果与分析（必填） 1、计算变比 由空载实验测变压器的原副边电压的数据，分别计算出变比，然后取平均值作为变压器的变比K。 K?U AX /UaxK1=3.993333K2=3.991103K3=3.938182 K4=4.001916K5=4.018293K6=3.977833K7=3.97K8=4 K? 3.993333?3.991103?3.938182?4.001916?4.018293?3.977833?3.97?4 8 ?3.99 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)，cos?0?f(U0)。 式中： cos?0? P0U0I0 四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称：实验项目：专业班组：电气工程及其自动化105，109班实验时间：成绩评定：评阅教师： 电机学老师：曾成碧 报告撰写： 一、实验目的： 1用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。2通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。3计算变压器的电压变化百分率和效率。4掌握三相调压器的正确联接和操作。5复习用两瓦特法测三相功率的方法。 二思考题的回答 1.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节？不单方向调节会出现什么问题？ 答：因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压，磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降，所以会影响实验结果的准确性。 2.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数？实验过程中作了哪些假定？ 答：变压器的空载实验中认为空载电流很小，故忽略了铜耗，空载损耗近似等于变压器铁耗P0?PFe，同时忽略了绕组的电阻和漏抗。空载时的铁耗可以直接用两瓦特法测得，根据公式rm?P0/3I0可以求得励磁电阻，由Zm?U0/I0可以求得励磁阻抗，由Xm?Zm?rk可以求得励磁电抗值。 在变压器的短路实验中，由于漏磁场分布十分复杂，故在T形等效电路计算时，可取x1?x2?0.5xk，且r1?r2?0.5rk。同时由于外加电压低，忽略了铁耗，故假设短路损耗等于变压器铜耗。短路损耗Pk可直接由两瓦特法测得，有公式rk?Pk/I2k可得rk，Zk?Uk/3Ik，故xk?Z2k?r2k。 2 2 2 3.空载和短路实验中，为减小测量误差，应该怎样联接电压接线？用两瓦特表法测量三相功率的原理。 答：变压器空载实验中应当采用电流表内接法。因为空载实验测量的是励磁阻抗，阻抗值较大，若采用电流表外接法，电压表会有明显的分流作用，从而产生较大的误差。 变压器短路实验应当采用电流表外接法。因为短路实验中测量的是漏阻抗， 阻抗值较小，若采用电流表内接法，会产生明显的分压作用，导致测量不准确。 4.变压器空载和短路实验时，应注意哪些问题？一般电源应接在哪边比较合适？为什么？ 答：在做变压器空载实验时，为了便于测量同时安全起见，应当在变压器低压侧加电源电压，让高压侧开路。在实验过程中应当将激磁电流由小到大递升到1.15UN左右时，只能一个方向调节，中途不得有反方向来回升降。否则，由于铁芯的磁滞现象，会影响测量的准确性。 在做变压器短路实验时，电流较大，外加电压很小，为了便于测量，通常在高压侧加电压，将低压侧短路。在实验过程中应注意为了避免过大的短路电流，短路实验在较低的电压下进行，通常以短路电流达到额定值为限；外加电压应从零开始逐渐增大，直到短路电流约等于1.2倍额定电流；在实验过程中要注意变压器的温升。 三实验内容及步骤 3.1实验内容1.测变比K。 2.空载实验，测取空载特性。 U0f(I0)P0f(u0)cos?0f(u0)3.短路实验，测取短路特性 Ukf(Ik)Pkf(Ik)cos?kf(Ik)接线图见篮色部分 3.2变压器变比的测量 按上图调压器原边接电源，付边接电流插合一边，电流插合另一边接变压器低压绕组，高压绕组开路，合上电源开关K，调节调压器付边输出电压，合外施电压为低压绕组额定电压的一半左右（即U200.5U2N）对应不同的外施电压，测 量高低压绕组的UAB,UBC,UCA,Uab,Ubc,Uca,对应不同外施电压测量三组数据。记录于下表： 注意：k?而KA=同理KB KA?KB?KC 3 UABUab UABUab 3? ? UBC bc UAC Kc?Uac 变比K是三次数据的平均值。 3.3变压器空载实验 实验线路如上图空载实验在低压侧进行，调压器原边接电源，付边接电流插合一端，电流插合别一端接低压侧首端a,b,c,高压侧开路。 仪表接线如下图 电压 380V K 相调压器 bxXyZ ABC 功率表电压表电流表的接法 合上电源开关K之前，应将调压器手柄调到输出电压为零的位置，然后闭合开关K，将电流插销插入插盒，电压测针插在正确位置。调节调压器使输出电压为低压绕级额定电压1.1到1.2倍，记下每一组数据，然后单方向逐次降低电压，每次测量低压侧空载电压，电流及功率（用两瓦法测三相功率时，其两次功率读数就是a相电流，ab相电压，这是功率是Pab,和c相电流，bc相电压，这时功率是Pbc；b相电流，和ac相电压。功率不计。在测时应该注意正