變壓器試驗(yàn)報(bào)告匯總

四川大學(xué)電氣信息學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)課程名稱： 電機(jī)學(xué) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目： 三相變壓器的空載及短路實(shí)驗(yàn)一專業(yè)班組：電氣工程及其自動(dòng)化105,109班實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2014年11月21日成績(jī)?cè)u(píng)定： 一評(píng)閱教師： 電機(jī)學(xué)老師:曾成碧1=1電機(jī)學(xué)老師:曾成碧1=1報(bào)告撰寫(xiě):一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1用實(shí)驗(yàn)方法求取變壓器的空載特性和短路特性。2通過(guò)空載及短路實(shí)驗(yàn)求取變壓器的參數(shù)和損耗。3計(jì)算變壓器的電壓變化百分率和效率。4掌握三相調(diào)壓器的正確聯(lián)接和操作。5復(fù)習(xí)用兩瓦特法測(cè)三相功率的方法。二.思考題的回答.求取變壓器空載特性外施電壓為何只能單方向調(diào)節(jié)？不單方向調(diào)節(jié)會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？答：因?yàn)楫?dāng)鐵磁材料處于交變的磁場(chǎng)中時(shí)進(jìn)行周期性磁化時(shí)存在磁滯現(xiàn)象。如果不單方向調(diào)節(jié)變壓器外施電壓，磁通密度并不會(huì)沿原來(lái)的磁化曲線下降，所以會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。.如何用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定三相變壓器的銅、鐵損耗和參數(shù)？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中作了哪些假定？答：變壓器的空載實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為空載電流很小，故忽略了銅耗，空載損耗近似等于變壓器鐵耗勺“以，同時(shí)忽略了繞組的電阻和漏抗?？蛰d時(shí)的鐵耗可以直接用兩瓦特法測(cè)得，根據(jù)公式r”P(pán)/312可以求得勵(lì)磁電阻，由Z。U/-；31可m0 0 m0 0以求得勵(lì)磁阻抗，由X=\:Z2—r2可以求得勵(lì)磁電抗值。m、mk在變壓器的短路實(shí)驗(yàn)中，由于漏磁場(chǎng)分布十分復(fù)雜，故在T形等效電路計(jì)算時(shí)，可取\。=x；=0.5xk,且［=丫；=0.5r。同時(shí)由于外加電壓低，忽略了鐵耗，故假設(shè)短路損耗等于變壓器銅耗。短路損耗P可直接由兩瓦特法測(cè)得，有k公式rP112押得/Zk=u/Sj故2k-r2k。.空載和短路實(shí)驗(yàn)中，為減小測(cè)量誤差，應(yīng)該怎樣聯(lián)接電壓接線？用兩瓦特表法測(cè)量三相功率的原理。答：變壓器空載實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)采用電流表內(nèi)接法。因?yàn)榭蛰d實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是勵(lì)磁阻抗，阻抗值較大，若采用電流表外接法，電壓表會(huì)有明顯的分流作用，從而產(chǎn)生較大的誤差。變壓器短路實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用電流表外接法。因?yàn)槎搪穼?shí)驗(yàn)中測(cè)量的是漏阻抗，阻抗值較小，若采用電流表內(nèi)接法，會(huì)產(chǎn)生明顯的分壓作用，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。.變壓器空載和短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意哪些問(wèn)題？一般電源應(yīng)接在哪邊比較合適？為什么？答：在做變壓器空載實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了便于測(cè)量同時(shí)安全起見(jiàn)，應(yīng)當(dāng)在變壓器低壓側(cè)加電源電壓，讓高壓側(cè)開(kāi)路。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)將激磁電流由小到大遞升到1.15^^左右時(shí)，只能一個(gè)方向調(diào)節(jié)，中途不得有反方向來(lái)回升降。否則，由于鐵芯的磁滯現(xiàn)象，會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。在做變壓器短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流較大，外加電壓很小，為了便于測(cè)量，通常在高壓側(cè)加電壓，將低壓側(cè)短路。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意為了避免過(guò)大的短路電流，短路實(shí)驗(yàn)在較低的電壓下進(jìn)行，通常以短路電流達(dá)到額定值為限；外加電壓應(yīng)從零開(kāi)始逐漸增大，直到短路電流約等于1.2倍額定電流；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意變壓器的溫升。三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟3.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.測(cè)變比K。.空載實(shí)驗(yàn)，測(cè)取空載特性。U0=f（I0）P0=f（u0）COS0o=f（Uo）.短路實(shí)驗(yàn)，測(cè)取短路特性Uk=f（Ik）Pk=f（Ik）cos0k=f（Ik）接線圖見(jiàn)籃色部分■H乒mQ1\?1、-；：*.三.「邑， -碌3軸&工;■■■TO：里上tn,1?1 —一理 yi￡3E3￡] 口 II?■?■—一圖F jL--，■MM_H—j唱—叩“皿T,心 Jt_?_=_J—二 g;J」 一— —?*羊臺(tái)變壓器變比的測(cè)量按上圖調(diào)壓器原邊接電源，付邊接電流插合一邊，電流插合另一邊接變壓器低壓繞組，高壓繞組開(kāi)路，合上電源開(kāi)關(guān)K,調(diào)節(jié)調(diào)壓器付邊輸出電壓，合外施電壓為低壓繞組額定電壓的一半左右（即U'0.5U）對(duì)應(yīng)不同的外施電壓，測(cè)

注意:量高低壓繞組的U,U,U,U,U,U，對(duì)應(yīng)不同外施電壓測(cè)量三組數(shù)據(jù)。記錄于下表： ABBCCAabbcca注意:而同理UUABab而同理UUABabKcU―ACUac序號(hào)UABUabKAUBCUbcKBUACUacKCK伏伏伏伏伏伏1171.11001.711174.0100.71.728171.599.81.7181.7192154.6901.718157.491.21.726154.689.91.7201.7213137.2801.715140.381.21.728137.079.71.7191.721K_^K^K3變比K是三次數(shù)據(jù)的平均值。變壓器空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如上圖空載實(shí)驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行，調(diào)壓器原邊接電源，付邊接電流插合一端，電流插合別一端接低壓側(cè)首端a,b,c,高壓側(cè)開(kāi)路。儀表接線如下圖--)Y朗--)Y朗/yyyw合上電源開(kāi)關(guān)K之前，應(yīng)將調(diào)壓器手柄調(diào)到輸出電壓為零的位置，然后閉合開(kāi)關(guān)K,將電流插銷插入插盒，電壓測(cè)針插在正確位置。調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電壓為低壓繞級(jí)額定電壓1.1到1.2倍，記下每一組數(shù)據(jù)，然后單方向逐次降低電壓，每次測(cè)量低壓側(cè)空載電壓，電流及功率（用兩瓦法測(cè)三相功率時(shí)，其兩次功率讀數(shù)就是a相電流，ab相電壓，這是功率是Pab和c相電流，bc相電壓，這時(shí)功率是Pbc；b相電流，和ac相電壓。功率不計(jì)。在測(cè)時(shí)應(yīng)該注意正負(fù)，主要看功

率表指針?lè)较?。如果打反針則要將插梢換個(gè)方向。）測(cè)7到8組數(shù)據(jù)記錄于下表。三相總功率等于Pab，Pbc的代數(shù)和。序號(hào)1234567Uab/V420380320280230190150Ubc/V420384320281231189150.3Uac/V419380319279229189148.4Ia/A0.530.410.300.250.200.170.14Ib/A0.530.420.300.250.200.170.14Ic/A0.560.440.310.260.210.180.15Pab/W-60-34-12-5-1.3-0.1-0.3Pbc/W168125816141.529.319.8變壓器短路實(shí)驗(yàn)接線圖如下380VKA a380VK_BZWYY\YyY-TWA_b-CzWYWZzWVTyJc短路實(shí)驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行，高壓繞組經(jīng)電流插盒和調(diào)壓器接至電源，低壓繞組用較粗導(dǎo)線直接短路。儀器接線同上，儀表選擇原則是：電流表量程大于高壓邊額定電流，電壓表應(yīng)是低量程的，因?yàn)槎搪冯妷褐挥蓄~定電壓的百分之幾，而功率表應(yīng)選高功率因素瓦特表。為減小測(cè)量誤差，電壓接線應(yīng)接至上圖中的A，B，C位置（即電流之后或負(fù)載端）。合上電源之前，一定要注意將調(diào)壓器手柄置于零的位置。然后接入儀表，合上電源開(kāi)關(guān)K，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使短路電流1k達(dá)到高壓繞組的額定電流I1N。在1）到0.4）范圍內(nèi)較快測(cè)取4,5組數(shù)據(jù)（因短路電流較大，為避免變壓器發(fā)熱而燒壞，故第一組應(yīng)動(dòng)作迅速）其測(cè)量順序同空載順序（用兩瓦法測(cè)三相功率時(shí)，其兩次功率讀數(shù)就是a相電流，ab相電壓，這是功率是Pab和c相電流，bc相電壓，這時(shí)功率是P/b相電流，和ac相電壓。功率不計(jì)。在測(cè)時(shí)應(yīng)

該注意正負(fù)，主要看功率表指針?lè)较颉Ｈ绻蚍瘁槃t要將插梢換個(gè)方向。）三相總功率等于Pab,Pbc的代數(shù)和。并將數(shù)據(jù)記錄于下表。序號(hào)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)UAB伏UBC伏UAC伏IA安IB安IC安PAB瓦PBC瓦129.631.029.95.05.25.4-4.0145.0226.528.126.44.54.64.9-3.8118.0323.424.523.24.04.14.2-2.390.0421.323.321.13.53.84.0-3.979.0四.計(jì)算與分析計(jì)算變壓器變比K實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：序號(hào)UABUabKAUBCUbcKBUACUacKCK伏伏伏伏伏伏1171.11001.711174.0100.71.728171.599.81.7181.7192154.6901.718157.491.21.726154.689.91.7201.7213137.2801.715140.381.21.728137.079.71.7191.721所以最后取K平均值得:K=(1.719+1.721+1.721)/3=1.720變壓器空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:序號(hào)1234567Uab/V420380320280230190150Ubc/V420384320281231189150.3Uac/V419380319279229189148.4Ia/A0.530.410.300.250.200.170.14Ib/A0.530.420.300.250.200.170.14Ic/A0.560.440.310.260.210.180.15

Pab/WPbc/W-60168-34-12-5-1.3125 8161 41.5-0.1Pab/WPbc/W-60168-34-12-5-1.3125 8161 41.5-0.129.3-0.319.8P-Pb+Pc；cos。0P-Pb+Pc；cos。0計(jì)算公式:U- ab bcac；I——a b c"計(jì)算公式:0 3 0 32.空載損耗與電壓關(guān)系：P=2.空載損耗與電壓關(guān)系：P=f3)0 o1.空載電壓與空載電流關(guān)系：U0-f(10)Uo-f(lo)CAJOn.一一三一一號(hào)一三根據(jù)以上公式處理上表中的數(shù)據(jù)，得到的結(jié)果見(jiàn)下表:序號(hào)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U0(V)10(A)P(W)0cos001419.70.540108.00.2752385.30.42391.00.3223319.60.30369.00.4114280.00.25356.00.4565230.00.20340.20.4976189.30.17329.20.5157149.60.14319.50.526根據(jù)該表所得數(shù)據(jù)，用MATLAB軟件做出空載特性曲線

3.功率因素和空載電壓的關(guān)系：cos0=f(u)0 04.3變壓器短路實(shí)驗(yàn)變壓器短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:序號(hào)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)UABUBCUACIAIBICPABPBC伏伏伏安安安瓦瓦129.631.029.95.05.25.4-4.0145.0226.528.126.44.54.64.9-3.8118.0323.424.523.24.04.14.2-2.390.0421.323.321.13.53.84.0-3.979.0U+U+U,I+I=I計(jì)算公式：U=-AB BC AC；I=T B C；P=P+P；k 3k 3 k AB BCPcos0二——k、；3UkI卜根據(jù)以上公式處理上表中的數(shù)據(jù)，得到的結(jié)果見(jiàn)下表:

UkQV)Ik(A)P(W)kcos0k130.25.2141.00.518227.04.7114.20.520323.74.187.70.521421.93.875.40.523序號(hào)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)該表所得數(shù)據(jù)，用MATLAB軟件做出空載特性曲線Uk=f(lk)1.短路電壓和短路電流關(guān)系：Uk=f(I)2.短路損耗與短路電流關(guān)系：p=f(/J45短靜電流Ik3.功率因素與短路電流關(guān)系：cos0=f(I)4.4參數(shù)計(jì)算計(jì)算空載參數(shù)：（以u(píng)0=u2n時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算）工r=P0= - =169.5Q；0312 3*0.42320U7 85 385.3Z氏Z=_o= =525.9。；m0 .<31 <3義0.423o=\：Z2—r2=<525.92-169.52=497.8Q；mm標(biāo)幺值：（U2,和12N均為相值）TOC\o"1-5"\h\zI,- 9.09r=r.^n-=169.5義_=7.02；m* mU 380/<32NI 9.09Z=Z.TN-=525.9義 ==21.79；m*mU 380//32NI 9.09 .X=X.=497.8義 ==20.60m* mU 380/<3N計(jì)算短路參數(shù)：（取Ik=11n時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算）P—P—k-3I2k =1.74。；x5230.2一二3.35。；.2x=\.Z2—r2=<3.352—1.742=2.86Qkkkk折算到基準(zhǔn)工作溫度下的短路參數(shù)：rk75=r235+75=2.12Q；k0235rk75Zk75r2k75+x2卜―2122+2862=3.56Zk75r 2.12P=P4=141——=171.79WKNKr 1.74k0標(biāo)幺值：（u1,和11n均為相值）r=r4n=2.12—巳26_=0.029k* k75U 660/v31Nx=x[=2.865,26-=0.039k* kU1n 660/<3I 526Z=Z-n=3.56 =0.049k*k75U 660/<31N4.5畫(huà)出變壓器“「”型等效電路，并將各參數(shù)用標(biāo)幺值標(biāo)注在電路圖中。其中近似為：r=r=1r=0.0145，X=X=1X=0.01951* 2*2k* 1* 2*2k*4.6計(jì)算短路電壓百分?jǐn)?shù)4.6計(jì)算短路電壓百分?jǐn)?shù)（U1n和11n均為相值）I 526U=Z -N*100%=3.56* =4.91%k k75*U1N 660/-,'3I 526U=r-n*100%=2.12義 ==2.93%krk75*U 660/v31N

I 526Ux=x廣義100%=2.86義660/與=3.95%1N計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的電壓變化率(cos92=0.8和cosg=1)額定負(fù)載時(shí)P=%=1。N由公式AU%=P(Urcos92+Uxsin92)得：當(dāng)cos9=0.8時(shí)，AU%=4.69%2當(dāng)cos92=1時(shí)，AU%=2,93%, 91+141=1— 6000x0.8, 91+141=1— 6000x0.8+91+141=0.9539P+