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三相變壓器實驗

三相變壓器實驗-實驗目的:
    1、通過空載和短路實驗,測定三相變壓器的變比和參數(shù)。
    2、通過負載實驗,測取三相變壓器的運行特性。
二、預習要點:
    1、如何用雙瓦特計法測三相功率,空載和短路實驗應如何合理布置儀表。
    2、三相心式變壓器的三相空載電流是否對稱,為什么?
    3、如何測定三相變壓器的鐵耗和銅耗。
    4、變壓器空載和短路實驗時應注意哪些問題?一般電源應加在哪一方比較合適?
三、三相變壓器實驗項目:
    1、測定變比
    2、空載實驗
    測取空載特性U0L=f(I0L),P0=f(U0L),   cosφ0=f(U0L)。
    3、短路實驗
    測取短路特性UKL=f(IKL),PK=f(IKL) ,cosφK=f(IKL)。
    4、純電阻負載實驗
    保持U1=UN,cosφ2=1的條件下,測取U2=f(I2)。
四、三相變壓器實驗-方法:
1、實驗設備
序號 型 號 名                稱 數(shù)  量
1 DQ45 交流電壓表 1件
2 DQ44 交流電流表 1件
3 DQ25 單三相智能功率、功率因數(shù)表 1件
4 DQ06 三相心式變壓器 1件
5 DQ27 三相可調(diào)電阻器 1件
6 DQ31 波形測試及開關板 1件
 
    2、屏上排列順序
    DQ45、DQ44、DQ25、DQ06、DQ27、DQ31
    3、測定變比

圖1  三相變壓器變比實驗接線圖
實驗線路如圖1所示,被測變壓器選用DQ06 三相三線圈心式變壓器,額定容量PN=152/152/152W,UN=220/63.6/55V(相電壓127:63.6:31.8),IN=0.4/1.38/1.6A, Y/△/Y接法。實驗時只用高、低壓兩組線圈,低壓線圈接電源,高壓線圈開路。將三相交流電源調(diào)到輸出電壓為零的位置。開啟控制屏上電源總開關,按下“開”按鈕,電源接通后,調(diào)節(jié)外施電壓U=0.5UN=27.5V測取高、低線圈的線電壓UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca,記錄于表1中。
           表1
高壓繞組線電壓(V) 低壓繞組線電壓(V) 變比(K)
UAB   Uab   KAB  
UBC   Ubc   KBC  
UCA   uca   KCA  
 
計算:變比K:
 
平均變比:
4、空載實驗

                       圖2三相變壓器空載實驗接線圖
  1) 將控制屏左側(cè)三相交流電源的調(diào)壓旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置,按下“關”按鈕,在斷電的條件下,按圖2接線。變壓器低壓線圈接電源,高壓線圈開路。
    2) 按下“開”按鈕接通三相交流電源,調(diào)節(jié)電壓,使變壓器的空載電壓U0L=1.2UN。
    3) 逐次降低電源電壓,在(1.2~0.2)UN范圍內(nèi), 測取變壓器三相線電壓、線電流和功率。
    4) 測取數(shù)據(jù)時,其中U0=UN的點必測,且在其附近多測幾組。共取數(shù)據(jù)7-9組記錄于表2中。
表2

實    驗    數(shù)    據(jù) 計  算  數(shù)  據(jù)
U0L(V) I0L(A) P0(W) U0L
(V)
I0L
(A)
P0
(W)
cosΦ0
Uab Ubc Uca Ia0 Ib0 Ic0 P01 P02
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
 
    5、短路實驗
    1) 將三相交流電源的輸出電壓調(diào)至零值。按下“關”按鈕,在斷電的條件下,按圖3接線。變壓器高壓線圈接電源,低壓線圈直接短路。
    2) 按下“開”按鈕,接通三相交流電源,緩慢增大電源電壓,使變壓器的短路電流IKL=1.1IN。

圖3  三相變壓器短路實驗接線圖
3) 逐次降低電源電壓,在1.1~0.2IN的范圍內(nèi),測取變壓器的三相輸入電壓、電流及功率。
    4) 測取數(shù)據(jù)時,其中IKL=IN點必測,共取數(shù)據(jù)5-6組。記錄于表4中。實驗時記下周圍環(huán)境溫度(℃),作為線圈的實際溫度。
表4                           室溫      ℃   

實    驗    數(shù)    據(jù) 計  算  數(shù)  據(jù)
UKL(V) IKL(A) PK(W) UKL
(V)
IKL
(A)
PK
(W)
cosΦK
UAB UBC UCA IAK IBK ICK PK1 PK2
                         
                         
                         
                         
                         
                         
 
6、純電阻負載實驗

圖4 三相變壓器負載實驗接線圖
1) 將電源電壓調(diào)至零值,按下“關”按鈕,按圖3-7接線。變壓器低壓線圈接電源,高壓線圈經(jīng)開關S接負載電阻RL,RL選用DQ27的1800Ω變阻器共三只,開關S選用DQ31掛件。將負載電阻RL阻值調(diào)至最大,打開開關S。
    2) 按下“開”按鈕接通電源,調(diào)節(jié)交流電壓,使變壓器的輸入電壓U1=UN。
  3) 在保持U1=U1N的條件下,合上開關S,逐次增加負載電流,從空載到額定負載范圍內(nèi),測取三相變壓器輸出線電壓和相電流。
4) 測取數(shù)據(jù)時,其中I2=0和I2=IN兩點必測。共取數(shù)據(jù)7-8 組記錄于表5中。
    表5         U1=U1N=      V;           cosφ2=1
序號 U2(V) I2(A)
UAB UBC UCA U2 IA IB IC I2
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
 
五、注意事項:
    在三相變壓器實驗中,應注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。做短路實驗時操作要快,否則線圈發(fā)熱會引起電阻變化。

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