实验四 单相变压器的空载

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1、实验四单相变压器的空载、短路和负载特性一、实验目的1、通过空载和短路实验，测定变压器的变比和参数2、通过负载实验，测取变压器的工作特性二、实验项目1、测变比K2、空载实验测取空载特性：I0=f（U0），P0=f(U0),cosφ0=f（U0）。3、短路实验测取短路特性：Pk、Uk、cosφk=f（Ik）。4、负载实验（1）纯电阻负载外特性（2）电感负载外特性三、实验设备与仪器单相变压器、调压器、电气仪表、双刀开关、电阻器、电抗器。四、实验说明（一）测变比k1、实验接线如图1-1所示。电源开关K1、、调压器T1接至变压器T低压绕组。变压器T高压绕组开路。2、闭合电源开关K1。调节变压器

2、T低压绕组外施电压，使U0︾05UN。3、对应于不同的外施电压U1，测量T低压绕组侧电压Uax及高压绕组外施电压UAX.。共取数据3组，记录于表1-1中。图中T1——三相调压器T——三相变压器图1-1测变比接线图表1-1测定单相变压器变比序号Uax/VUAX/V变比k123（二）空载实验1、实验接线图，如图1-22、实验步骤闭合开关K1，调节调压器T1，使变压器T低压侧外施电压至1.2UN。逐次降低外施电压，每次测量空载电压U0、空载电流I0、空载损耗P0，共取数据6组（包括U0=UN点，在该点附近测点应较密），记录于表1-2中。图1-2空载实验接线图表1-2单相变压器空载实验序号实

3、验数据计数数据U0/VI0/AP0/WU0＊I0＊cosφ06组（三）短路实验1、实验接线图，如图1-3图1-3短路实验接线图2实验步骤①闭合开关K，接通电源。逐渐增大外施电压，使短路电流升至1.1IN。②在（1.1~0.5）IN范围内，测量短路功率PK，短路电流IK，短路电压UK。③共取数据5组（包括IK=IN），记录于表1-3中。表1-3单相变压器短路实验序号IK/AUK/VPK/WcosφK5组（四）负载实验1、实验接线图，如图1-42、实验步骤（1）纯电阻负载实验（cosφ2=1）①变压器T二次侧经开关K2接可变电阻器RL（灯箱或变阻器）。将负载电阻调至最大值。②闭合开关K1

4、，调节外施电压，使U1=U1N。③闭合开关K2，并保持U1=U1N不变，逐次减少负载电阻，增加负载电流。④使输出电流从零（I2=0，U2=U20）变化至额定值，在此范围内测量输出电流I2和电压U2。⑤共取数据6组（包括I2=I2N点），记录于表1-4中。图1-4负载实验接线图表1-4单相变压器纯电阻负载实验（cosφ2=1，U1=U1N=V）序号I2/AU2/V6组（2）电感性负载（cosφ2=0.8）①在以上纯电阻负载实验线路中，再增加一个电抗器L，把它与可变电阻器RL并联（或串联）组成变压器的感性负载。为监视负载功率因数，需在变压器输出端接功率因数表。变压器T接通电源前，须把负载

5、电阻器RL及电抗器L调至最大值。②闭合开关K1、K2。调节变压器T外施输入电压，使U1=U1N。③保持U1=U1N，cosφ2=0.8不变，逐次减小负载电阻RL和电抗L，增加负载电流。④在负载由零增至额定值范围内，测量输出电流I2和电压U2。共取数据6组，记录于表1-5中。表1-5单相变压器电感性负载实验（cosφ2=0.8，U1=U1N=V）序号I2/AU2/V6组五、实验报告1、计算变比取平均值计算被测试变压器的变比1、根据空载实验数据（表1-2中记录数据），作空载特性曲线并计算励磁参数（1）作空载特性曲线①计算U*0、I*0和cosφ0U*0=I*0=cosφ0=②将计算的数据

6、填入表1-2中，并根据数据作空载特性曲线I0=f（U0）、P0=f（U0）和cosφ0=f（U0）。（2）计算励磁参数从空载特性曲线上查得空载电压为额定电压（U0=UN）时的I0及P0，用以计算励磁参数①由于空载电流很小，空载铜耗可以忽略，认为空载实验所测功率即为变压器的铁耗。因此，励磁电阻为R/m=②励磁阻抗（忽略一次绕组的漏阻抗）Z/m=③励磁电抗X/m=④将励磁参数归算到高压侧。因空载实验是在低压侧进行的，故将励磁参数归算到高压侧为Rm=k2R/mZm=k2Z/mXm=k2X/m1、根据短路实验数据（表1-3记录数据），作短路特性曲线并计算短路参数（1）作短路特性曲线Uk=f(

7、Ik)、Pk=f(Ik)和cosφk=f(Ik)式中cosφk=（2）计算短路参数从短路特性曲线上查得短路电流等于额定电流（即IK=IN）情况下的短路电压Uk和短路损耗PK。①计算实验温度θ下的短路参数Zk=Pk=Xk=②计算基准工作温度下的短路参数RK75℃（换算方法参考2.2）和ZK75℃（注：F、H级绝缘的基准工作温度为115℃）Zk75℃=③计算短路电压（阻抗电压）百分数uk％=ukR％=ukx％=uk％——阻抗电压百分数。中小型电力变压器为3％~