三相变压器实验

一、 实验目的

（1） 通过空载实验， 测定三相变压器的变比；

（2） 通过空载和短路实验， 测定三相变压器的参数。

二、 实验设备

三、 实验线路及原理

1. 测定变比

变比是变压器原边与副边的电压比值，实验接线如图1－19所示。

图1－19 三相变压器变比实验接线

根据实验数据， 计算各线电压之比， 然后取其平均值作为变压器的变比。

2. 空载实验

从理论上讲， 空载实验既可以在高压侧测量 （低压侧开路）， 也可以在低压侧测量 （高压侧开路）。 但在实际实验中， 考虑到操作的安全方便， 经常选择在低压侧测量， 最后将计算出的励磁阻抗折算到高压侧即可。三相变压器空载实验接线如图1－20所示， 由于变压器空载时的功率因数很低， 故测量时应选择低功率因数表。

图1－20 三相变压器空载实验接线

（1） 绘出空载特性曲线U0L＝f（I0L），P0＝f（U0L），cosϕ0＝f（U0L），其中

P0＝P01＋P02（1－31）

（2） 计算激磁参数。

从空载特性曲线查出对应于U0L＝UN时的I0L和P0值，并由下式求取激磁参数：

式中，U0ϕ，I0ϕ＝I0L，P0为三相变压器的空载功率。

3. 短路实验

短路实验时将变压器的低压侧绕组短路， 在高压侧加入适当的电压， 实验原理如图1－21所示， 并按图示方式接入有关测量电表。

图1－21 三相变压器短路实验原理

（1） 绘出短路特性曲线UKL＝f（IKL），PK＝f（IKL），cosϕK＝f（IKL），其中

PK＝PK1＋PK2（1－38）

（2） 计算短路参数。

从短路特性曲线查出对应于IKL＝IN的UKL和PK值，并由下式算出实验环境温度为θ℃时的短路参数：式中，UKϕ，IKϕ＝IKL＝IN，PK为短路功率。

换算到基准工作温度下的短路参数r K（75℃）和ZK（75℃），计算短路电压百分数：

计算IKL＝IN时的短路损耗PKNr K（75℃）。

四、 实验内容及步骤

1. 测定变比

实验线路如图1－19所示，被测变压器选用DJ12三相三线圈心式变压器。实验时只用高、低压两组线圈，低压线圈接电源，高压线圈开路。将三相交流电源调到输出电压为零的位置。开启控制屏上的钥匙开关，按下“启动” 按钮，电源接通后，调节外施电压U＝0.5UN＝27.5V，测取高、低压线圈的线电压UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca，记录于表1－6中。

表1－6 三相变压器实验数据存放表 （1）

计算变比K：KAB＝KBC、KCA

计算平均变比：K＝KAB＋KBC＋KCA）

2. 空载实验

（1） 将控制屏左侧三相交流电源的调压旋钮逆时针旋转到底， 使输出电压为零， 按下“停止” 按钮，在断电的条件下，按图1－20接线。变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。

（2） 按下“启动” 按钮，接通三相交流电源，调节电压，使变压器的空载电压U0L＝1.2UN。

（3） 逐次降低电源电压，在（1.2～0.2）UN范围内，测取变压器三相线电压、线电流和功率。

（4） 测取数据时，其中U0＝UN的点必测，且在其附近多测几组。共取数据8～9组，记录于表1－7中。

表1－7 三相变压器实验数据存放表 （2）

3. 短路实验

（1） 将控制屏左侧的调压旋钮逆时针方向旋转到底， 使三相交流电源的输出电压为零值。按下“停止” 按钮，在断电的条件下，按图1－21接线。 变压器高压线圈接电源， 低压线圈直接短路。

（2） 按下 “启动” 按钮， 接通三相交流电源， 缓慢增大电源电压， 使变压器的短路电流IKL＝1.1IN。

（3） 逐次降低电源电压，在（1.1～0.3） IN的范围内，测取变压器的三相输入电压、电流及功率。

（4） 测取数据时，其中IKL＝IN点必测，共取数据5～6组，记录于表1－8中。实验时记下周围环境温度 （℃）， 作为线圈的实际温度。

表1－8 三相变压器实验数据存放表 （3） 室温 ℃

五、 注意事项

在三相变压器实验中， 应注意电压表、 电流表和功率表的合理布置。 做短路实验时操作要快， 否则线圈发热会引起电阻变化。