单相变压器实验报告

单相变压器实验报告

学院：电气工程学院

班级：电气1204班

*名：***

学号： ******** 组号： 22

一、实验目的

通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。

通过负载实验测取变压器的运行特性。

二、实验预习

1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？

答：空载试验的电压一般加在低压侧，因为低压侧电压低，电流大，方便测量。短路试验就是负载实验，高压加额定电流，低压短路，得到试验数据。

2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？

答：在量程范围内，按实验要求电流表串联、电压表并联、功率表串联（同相端短接）。

3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。

答：空载实验所测得的功率为铁耗，短路实验所测得的功率为铜耗。

三、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U K=f(I K)，P K=f(I K), cosφK=f(I K)。

四、实验方法

1、实验设备

序号型号名称数量

1 D33 数/模交流电压表1件

2 D32 数/模交流电流表1件

3 D34-3 智能型功率、功率因数表1件

4 DJ11 三相组式变压器1件

5 D51 波形测试及开关板1件

2、屏上排列顺序

D33、DJ11、D32、D34-3、D51、D42、D43

图3-1 空载实验接线图

3、空载实验

（1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图3-1接线。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P N=77V·A，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“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=1.2U N，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.3U N的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。

（4）测取数据时，U=U N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比，在U N以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表3-1中。

4、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，都要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。

图3-2 短路实验接线图

（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，直到短路电流等于1.1I N为止，在(0.2～1.1)I N范围内测取变压器的U K、I K、P K。

（4）测取数据时，I K=I N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(℃)。

表3-2 室温21 ℃

序号

实验数据计算数据U K（V）I K（A）P K（W）cosφK

1 27.3 0.383 5.5 0.53

2 25.2 0.35

3 4.7 0.53

3 24.1 0.338 4.3 0.52

4 17.9 0.251 2.

5 0.532

5 13.

6 0.190 1.3 0.56

6 9.9 0.138 0.

7 0.58

7 8.3 0.116 0.5 0.52

8 5.3 0.074 0.2 0.51

五、数据处理

1.变比

K=UAX/U ax=220/55=4

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(U0)。

（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。可知U0=55V I0=0.054A P0=1.5W

R m =P0/I02=514.40Ω Z M =UO/I0 =1018.51Ω 22m m m R Z X -=

=951.34Ω

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U K =f(I K ) 、P K =f(I K )、cos φK =f(I K )。

（2）计算短路参数

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。IK=0.353A UK=25.2V P0=4.7W

k

k k I U Z /'==71.39

Ω

2

'/k k k I P r ==37.72

Ω

2

'2''

k

k k r Z X -==60.61Ω

折算到低压侧需要除以变比的平方。

Zk=17.85Ω rk=9.43Ω Xk=15.15Ω

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标准换算到基准工作温度75℃时的阻值。

r=11.42Ω z=18.97Ω 六，实验总结

分工：我主要负责数据的记录处理和线路的检查纠错。

感想与收获：熟悉了变压器各个量之间的关系和变化规律，熟练了对实验的操作。