三相变压器空载和短路实验

南京工程学院 电力工程学院 / 11 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 19 ℃ 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 1 18.94 18.71 19.19 3.5 3.364 3.361 50 69 18.94666667 3.408333333 119 0.614258012 2 16.59 15.89 16.35 3.0 2.892 2.818 35 53 16.27666667 2.903333333 88 0.620724729 3 14.00 13.44 13.93 2.5 2.431 2.387 25 38 13.79 2.439333333 63 0.624286406 4 11.11 11.03 11.07 2.0 1.962. 1.934 17 23 11.07 1.965333333 40 0.612850995 5 8.20 7.64 8.12 1.5 1.397 1.362 8 13 7.986666667 1.419666667 21 0.617370816 3、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 1 450.1 445.2 447.5 0.169 0.122 0.174 130 77 447.6 0.155 -53 -0.441055728 2 420.2 416.4 417.3 0.137 0.098 0.141 -50 60 417.9666667 0.125333333 10 0.110212571 3 400.0 397.3 397.8 0.121 0.086 0.125 -10 51 398.3666667 0.110666667 41 0.536937095 4 380.4 376.6 377.2 0.109 0.077 0.111 0 44 378.0666667 0.099 44 0.678716592 5 360.2 358.2 358.3 0.098 0.071 0.101 2 38 358.9 0.09 40 0.714962718 6 330.1 328.6 328.0 0.085 0.059 0.086 3 30 328.9 0.076666667 33 0.755584182 7 300.1 299.6 298.6 0.076 0.055 0.076 4 24 299.4333333 0.069 28 0.782434818 8 260.2 259.9 258.3 0.066 0.046 0.065 3 18 259.4666667 0.059 21 0.791999821 9 220.2 220.6 219.2 0.059 0.042 0.060 2 14 220 0.053666667 16 0.782405785 10 190.5 190.2 189.0 0.054 0.037 0.053 2 11 189.9 0.048 13 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 1 373.9 381.6 377.75 220.5 0.816 0.613 0.410 1.0 2 357.6 370.0 363.8 217.6 1.334 0.865 0.396 2.0 3 351.3 370.4 360.85 215.3 1.855 1.122 0.389 3.0 4 347.9 370.5 359.2 214.7 2.111 1.248 0.385 3.5 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 `