单相变压器空载实验

一、 实验目的

（1） 通过变压器空载实验测定变压器的变比和损耗等参数；

（2） 通过实验数据绘制空载特性曲线。

二、 实验设备

三、 实验线路及原理

对变压器进行空载试验的目的是通过测量空载电流I0、一次侧电压U0、二次侧电压UAX及空载功率P0来计算变比K、铁损PFe和励磁阻抗Zm，从而判断铁芯的质量和检查绕组是否具有匝间短路故障等。

一般情况下空载实验可以在变压器的任何一侧进行， 通常是在变压器的低压侧加额定电源，高压侧开路，空载实验原理如图1－16所示。

图1－16 变压器空载实验原理

1. 计算变比

由空载实验测变压器的原、 副边电压的数据， 分别计算出变比， 然后取其平均值作为变

压器的变比K。

2. 绘出空载特性曲线

结合电压表、电流表、功率因数表的读数，绘制空载特性曲线，即U0＝f（I0）、P0＝f（U0）、cosϕ0＝f（U0），其中cosϕ0＝0。

3. 计算变压器损耗

从空载特性曲线上查出对应于U0＝UN时的I0和P0值，并算出铜损及铁损等参数。

进行空载实验时，由于变压器没有输出功率，此时，空载功率P0包含一次侧绕组的铜耗I20R1和铁芯中的铁耗I20Rm两个部分。由于R1≪Rm，因此P0≈PFe。U0、I0和P0分别为变压器空载实验时电压表、 电流表和功率表的测量值， 有：

Zm＝ （1－14）

Rm（1－15）

式中，Zm为励磁阻抗，Xm为励磁电抗，Rm为励磁电阻。

四、 实验内容及步骤

（1） 在三相调压交流电源断电的条件下，按图1－16接线。 被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量PN＝77V·A，U1N／U2N＝220V／55V，I1N／I2N＝0.35A／1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。

（2） 选好所有测量仪表量程。 将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底， 即将其调到输出电压为零的位置。

（3） 合上交流电源总开关， 按下 “启动” 按钮， 便接通了三相交流电源。 调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0＝1.2UN，然后逐次降低电源电压，使其在1.2UN～0.3UN范围内改变，分别测取变压器的U0、I0和P0。

（4） 测取数据时，U0＝UN点必须测，并在该点附近测取数值点较密，共测取数据7～8组。记录于表1－2中。

表1－2 空载实验数据存放表

续表

五、 注意事项

在变压器空载实验中， 应注意电压表、 电流表、 功率表的合理布置及量程选择。