单相变压器空载与短路实验报告.docx
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单相变压器空载与短路实验报告
单相变压器空载与短路实验报告
单相变压器空载与短路实验
一．实验目的
1学习掌握做单相变压器空载、短路实验的方法。
2通过空载、短路实验，测定变压器的参数和性能。
二．实验器材
交流电压表，交流电流表，单三相智能功率因数表，三相组式变压器
三．预习要点解答
1通过空载、短路实验，求取变压器的参数和损耗作了哪些假定？
答：
有如下假定：
空载实验
①在做变压器的空载与短路试验的时候，首先我们假设变压器的铜耗足够小使得我们可以忽略它对实验的影响，这样我们才能够认为空载损耗
完全用来抵偿铁耗
也就是我们认为
，在这个假设下我们才能用后面的公式计算变压器的各项参数。
②因为一次漏电抗
，一次绕组电阻
，所以
，故我们认为
。
短路实验
①由于做短路实验时电压很低，所以磁路中磁通很小，所以我们可以忽略励磁电流和铁耗，认为
，电源输入的功率完全消耗在一
动、仪表精度不够、变压器老化，测量时读数稳定就读数或者读数处于小幅跳变情况。
2空载实验：
实验接线如同图6—1所示，低压绕组经过调压器接电源，高压绕组开路，仪表接线如图6—2。
选择仪表时应该注意ax绕组的额定电压和额定电流，空载时由于功率因数很低，应选择低功率因数瓦特表，空载电流只有额定电流的百分之几，应选低量程的电流表，为了减少测量误差，电压表应接在图6—1中的1，2位置。
实验步骤：
将调压器手柄置于输出电压为零的位置，合上开关K。
作空载特性曲线，调节调压器输出，使加在低压绕组ax的电压等于ax绕组额定电压的1.2倍左右开始进行测量，然后逐渐降低电压，在1.2U2N到0.3U2N之间测量8到底组数据记录于表6—2中，注意记下额定电压时（即Uo＝U2N）的电流Io和功率Po。
表6—2
序号
1
2
3
4
5
Uo
150
130
110
90
70
IO
0.11A
0.10A
0.09A
79.2mA
69.7mA
PO
9.2W
6.8W
5.4W
3.5W
2.3W
因为做空载试验时是在低压侧加电压，实验所测的电流、功率均为低压侧的值，所以要归算到高压侧去。
实验中
，因为220V是线电压，所以可得相电压的额定值是
，由于实验时只测量了130V时的数值，所以低压侧的额定电压取130V，所计算的值非为标幺值，还需要经过进一步的归算才能标在高压侧。
空载特性曲线Uo＝f（Io）
由实验数据计算相应空载参数
实验计算公式如下：
;
带入数据得：
Zm’=3*Uo/（Io/3）=11700
Rm’=Po/（（Io/3）*（Io/3））=6120
=9971.74
计算Zm*、rm*、Xm*，取基准值Zm=10000，rm=6000，Xm=9000
所以Zm*=1.17，rm*=1.02、Xm*=1.11
3短路实验：
接线如图6—3所示，高压绕组AX通过调压器接电源，低压绕组ax通过较粗导线短接，仪表接线如前面，为了减小测量误差，应将电压表测针接在图6—3中的A，X两端。
同时仪表量程的选择应注意变压器原边的额定电流，短路时功率因数较高，帮一般选用高功率因数瓦特表即cosØ＝1的功率表，短路电压仅有额定电压的百分之几，所以应选择低量程电压表。
图6—2短路实验接线图
实验步骤：
合电源开关K之前，一定要将调压器手柄置于输出电压为零的位置。
先将电流、电压、功率表接入，闭合开关K，缓慢调节调压器，使短路电流从Ik＝I1N到0.3I1N之间均匀地测取5到6组数据，同时读取Ik对应的Uk和Pk记录于表6—3中。
表6—3
Ik安
2.1
1.9
1.7
1.5
环温
Uk伏
7.4v
6.7v
6.1v
5.1v
Pk瓦
1.8w
1.5w
1.5w
0.9w
20℃
短路特性曲线
求取参数
=6.1/1.7=3.59
=1.5/（1.9*1.9）=0.42
=3.57
折算到基准工作温度
时的短路参数：
=0.51
=3.66
额定短路损耗：
=1.82
选取基准值如下：
Zk75=3、rk75=0.5、Xk=3
所以Zk75*=1.20、rk75*=1.02、Xk*=1.19
四．思考题
4.计算短路电压百分数：
=
=
=
5.计算cosØ2＝0.8滞后时的电压变化百分率：
=
6.计算当cosØ2＝0.8、β＝1时的变压器效率：
=
7.画出变压器T型等效电路，并将各参数用标幺值表示标注在等效电路中，且认为：
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