三相變壓器的聯接組和不（bú）對稱短（duǎn）路實驗（yàn）

一、三相變壓器的聯接組（zǔ）和（hé）不對（duì）稱短（duǎn）路（lù）實驗-實驗目的：
    1、掌（zhǎng）握（wò）用實驗方法測定三相變壓器的極（jí）性。
    2、掌握用實驗方法判別變壓器的（de）聯接組。
    3、研究三相變壓器不對稱短路。
    4、觀察三相變（biàn）壓器不同繞組聯接法和不同鐵心結構對空載電流和電勢波形的（de）影響。
二、預習要點：
    1、聯接組的定義。為什麽要研（yán）究聯接組。國家規定的標準聯接組有哪幾種。
    2、如（rú）何把Y/Y-12聯接組改成Y/Y-6聯接組以及把Y/Δ-11改為Y/Δ-5聯接組。
    3、在不對稱短路情況下（xià），哪種聯接的三相變壓器電壓中點偏移（yí）較大。
    4、三相變壓器繞組的連接法和磁路係（xì）統對空載電流和電勢波形的影響。
三（sān）、實驗項目：
    1、測定極性
    2、連接並（bìng）判定以下聯接組
    (1) Y/Y-12
    (2) Y/Y-6
    (3) Y/Δ-11
    (4) Y/Δ-5
    3、不對稱短路
    (1) Y/Y₀-12單相短路
    (2) Y/Y-12兩相短路
    4、測定Y/Y₀連接（jiē）的變壓器的零序阻（zǔ）抗。
    5、觀察不同連接法和不同鐵心結構對空載電流和電勢波形的影響。
四、實驗（yàn）方法（fǎ）：
    1、實驗設備

序號	型號	名                稱	數 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、功率因數表	1件
4	DQ05	三相組式（shì）變壓（yā）器	1件
5	DQ06	三相心式變壓（yā）器	1件
6	DQ31	波形測試，開關板	1件（jiàn）
7		示波（bō）器（qì）（自配）	1台

2、屏上排列順序
     DQ45、DQ44、DQ25、DQ06、DQ05、DQ31
    3、測（cè）定極性
    (1) 測定相間極性
  被測變壓器選（xuǎn）用三相心式變壓器DQ06，用其中高壓和低壓兩組繞組，額定容量P_N=152/152W，U_N=220/55V，I_N=0.4/1.6A，Y/Y接法。測得阻值大的為高壓繞組，用A、B、C、X、Y、Z標記。低壓繞組（zǔ）標記用a、b、c、x、y、z。
    1) 按（àn）圖3-8接線。A、X接電源的U、V兩端子，Y、Z短接。
    2) 接通交流電源，在繞組A、X間施加約50%U_N的電壓（yā）。
    3) 用電壓表測出電壓U_BY、U_CZ、U_BC，若U_BC=│U_BY-U_CZ│，則首末端標記正確；若U_BC=│U_BY+U_CZ│，則標記不對。須將B、C兩相任一相繞組的首末（mò）端標記對調（diào）。
    4) 用同樣方法，將B、C兩相中的任一相施加電壓（yā），另外兩相末端相聯（lián），定出每相首、末端正確的標記。

3-8 測定相間極性接線圖
    (2) 測定原、副方極性

                  圖3-9 測定原、副方（fāng）極性接（jiē）線（xiàn）圖
     1) 暫時（shí）標出三相低壓繞組的標記a、b、c、x、y、z,然後按（àn）圖3-9接線（xiàn），原、副方中點用導線相連。
    2) 高壓三相繞組施加約50%的額定電壓（yā），用電壓表（biǎo）測量電壓U_AX、U_BY、U_CZ、U_ax、U_by、U_cz、U_Aa、U_Bb、U_Cc，若U_Aa=U_Ax-U_ax，則A相高、低壓（yā）繞組同相，並且（qiě）首端A與a端點為同極性。若U_Aa=U_AX+U_ax，則A與a 端點為異極性。
    3) 用同樣的（de）方法（fǎ）判別（bié）出（chū）B、b、C、c兩相原、副方的極性。
    4) 高低壓三相繞組的極（jí）性確定（dìng）後，根據要求連接出（chū）不同的聯接組（zǔ）。
   4、檢驗聯接（jiē）組
    (1) Y/Y-12

     圖3-10  Y/Y-12聯接組
              (α)接線圖              (ｂ)電勢相量圖（tú）
    按圖3-10接線。A、a兩端點用導線聯接，在高壓（yā）方施加三相對稱的額定電壓，測出UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，將數據記錄於表3-11中。
表3-11

實 驗 數 據（jù）					計 算 數 據
UAB (V)	Uab (V)	UBb (V)	UCc (V)	UBc (V)		UBb (V)	UCc (V)	UBc (V)

 
                         為線電壓之比
    若用兩式（shì）計算出的電壓U_Bb，U_Cc，U_Bc的數值與實驗測（cè）取的數值相同，則表示繞組連（lián）接正確，屬Y/Y-12聯接組。
   (2) Y/Y-6

                     圖（tú）3-11  Y/Y-6聯接組
            (α)接線（xiàn）圖                 (ｂ)電勢相量圖
    將Y/Y-12聯接組的副方繞組首、末端標（biāo）記對調,A、a兩點用導線相聯，如圖3-11所示。
    按前麵方法測出電壓U_AB、U_ab、U_Bb、U_Cc及U_Bc，將數據（jù）記錄於（yú）表 3- 12中（zhōng）。
表（biǎo）3-12

實 驗 數 據					計 算 數 據
UAB (V)	Uab (V)	UBb (V)	UCc (V)	UBc (V)		UBb (V)	UCc (V)	UBc (V)

  若由上兩式計算出電壓U_Bb、U_Cc、U_Bc的數值與實測相同，則（zé）繞組連接正確，屬於Y/Y-6聯接組。
  (3)Y/△-11
    按圖（tú） 3-12接線。A、a兩端點用（yòng）導線相連，高壓方施加對稱額定電壓，測取U_AB、U_ab、U_Bb、U_Cc及U_Bc，將數據記錄（lù）於（yú）表（biǎo）3-13中

                      圖3-12  Y/Δ-11聯接組（zǔ）
                (α)接（jiē）線圖             (ｂ)電勢相量圖
表3-13

實 驗 數 據（jù）					計 算 數 據
UAB (V)	Uab (V)	UBb (V)	UCc (V)	UBc (V)		UBb (V)	UCc (V)	UBc (V)

 
    若由上式（shì）計算出的電壓U_Bb、U_Cc、U_Bc的（de）數值與實測值相同，則繞組連（lián）接正確，屬Y/Δ-11聯接組。
    (4) Y/Δ-5
    將Y/Δ-11聯接組的副方（fāng）繞組首、末端的（de）標（biāo）記對調，如圖3-13所示。實驗方法同前，測（cè）取U_AB、U_ab、U_Bb、U_Cc和U_Bc，將（jiāng）數（shù）據記錄於表3-14中。
 
                        圖3-13  Y/Δ-5聯接組
             (α)接線圖                    (ｂ)電勢相量圖
表3-14

實 驗 數 據					計 算（suàn） 數 據
UAB (V)	Uab (V)	UBb (V)	UCc (V)	UBc (V)		UBb (V)	UCc (V)	UBc (V)

    若由（yóu）上式計算出的電壓U_Bb、U_Cc、U_Bc的數（shù）值與（yǔ）實測相同，則繞組（zǔ）聯（lián）接正確，屬於Y/Δ-5聯接組。
  5、不對稱短路
    (1) Y/Y₀連接（jiē）單相短路
    <1> 三相心式變壓（yā）器
按圖3-14接線。被（bèi）試變壓器（qì）選用三相心式變壓器。將交流電壓調到輸出電壓為零的位置，接通電源（yuán），逐漸增加外施電壓, 直至副方短路電流I_2K≈I_2N為止，測（cè）取副方短路電流I_2K和原方電流I_A、I_B、I_C。將數據記錄於表（biǎo）3-15中。

                  圖3-14 Y/Y₀連接單相短路接線圖
表3-15

I2K(A)	IA(A)	IB(A)	IC(A)	Ua(V)	Ub(V)	Uc(V)
UA(V)	UB(V)	UC(V)	UAB(V)	UBC(V)	UCA(V)

    <2> 三相組式變壓器
    被測變壓器（qì）改為三相組式變壓器，接通電源，逐漸施加外（wài）加電壓（yā）直至U_AB=U_BC=U_CA=220V，測取副方短路電流和原（yuán）方電流I_A、I_B、I_C。將數據記錄於表3-16中。
表3-16

I2K(A)	IA(A)	IB(A)	IC(A)	Ua(V)	Ub(V)	Uc(V)
UA(V)	UB(V)	UC(V)	UAB(V)	UBC(V)	UCA(V)

    <1> 三相（xiàng）心式變壓器
    按圖3-15接線。將（jiāng）交流電（diàn）源電壓調至零位置。接通電源，逐漸增加外施（shī）電壓，直至I_2K≈I_2N為止，測取（qǔ）變壓（yā）器副方電流I_2K和原方電流I_A、I_B、I_C將數據記錄於表3-17中。

              圖3-15  Y/Y連接兩相（xiàng）短路接線（xiàn）圖
表3-17

I2K(A)	IA(A)	IB(A)	IC(A)	Ua(V)	Ub(V)	Uc(V)
UA(V)	UB(V)	UC(V)	UAB(V)	UBC(V)	UCA(V)

<2> 三相組式變壓器
    被測變壓器改為三相組式變壓器，重複上述實驗，測取數據記錄（lù）於表3-18中。
        表3-18

I2K(A)	IA(A)	IB(A)	IC(A)	Ua(V)	Ub(V)	Uc(V)
UA(V)	UB(V)	UC(V)	UAB(V)	UBC(V)	UCA(V)

    (1) 三相心（xīn）式變壓（yā）器
    按圖（tú）3-16接線。三相心式變壓器的高壓繞（rào）組開路（lù），三相低壓繞組首末端串聯後接到電源。將電（diàn）壓調至零，接通交流電源，逐漸增加外施電壓，在輸入電（diàn）流I₀=0.25I_N和I₀=0.5I_N的兩種情況下，測取變壓器的I₀、U₀和P₀，將數（shù）據記（jì）錄於表3-19中。

                        圖3-16  測零序阻抗接線圖
            表3-19

I0L(A)	U0L(V)	P0L(W)
0.25IN=
0.5IN=

    由於三相組式（shì）變壓（yā）器的磁路（lù）彼此獨立，因此可用三相組式變壓器中任何一台單相變壓器做（zuò）空（kōng）載實驗，求取的激磁阻抗即為三相組式變壓器（qì）的零序（xù）阻抗。若前麵單相變壓器空載實驗已做過（guò），該實驗可略。