实验方法：检验电势相量图确认绕组连接方式

1.实验设备

实验设备见表2-13。

表2-13　实验设备

续表

2.屏上排列顺序

其排列按D33、D32、D34-3、DJ12、DJ11、D51的顺序进行。

3.测定极性

（1）测定相间极性。被测变压器选用三相芯式变压器DJ12，用其中高压和低压两组绕组，额定容量PN=152/152W，UN=220/55V，IN=0.4/1.6A，Y，y接法。测得阻值大的为高压绕组，用A、B、C、X、Y、Z标记。低压绕组标记用a、b、c、x、y、z。

图2-8　测定相间极性接线

1）按图2-8所示接线。A、X接电源的U、V两端子，Y、Z短接。

2）接通交流电源，在绕组A、X间施加约50%UN的电压。

3）用电压表测出电压UBY、UCZ、UBC，若，则首、末端标记正确；若，则首、末端标记不对。须将B、C两相任一相绕组的首、末端标记对调。

4）用同样方法，将B、C两相中的任一相施加电压，另外两相末端相连，定出每相首、末端正确的标记。

（2）测定原、副边极性。

1）暂时标出三相低压绕组的标记a、b、c、x、y、z，然后按图2-9所示接线，原边、副边中点用导线相连。

2）高压三相绕组施加约50%的额定电压，用电压表测量电压UAX、UBY、UCZ、Uax、Uby、Ucz、UAa、UBb、UCc，若UAa=UAX-Uax，则A相高、低压绕组同相，并且首端A与a端点为同极性。若UAa=UAX+Uax，则A与a端点为异极性。

3）用同样的方法判别出B、b、C、c两相原边、副边的极性。

4）高、低压三相绕组的极性确定后，根据要求连接出不同的连接组。

图2-9　测定原、副边极性接线

4.检验连接组

（1）Y，y12

按图2-10所示接线。A、a两端点用导线连接，在高压方施加三相对称的额定电压，测出UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表2-14中。

图2-10　Y，y12连接组

表2-14　检验连接组数据记录表

根据Y，y12连接组的电势相量图可知：

若用两式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与实验测取的数值相同，则表示绕组连接正确，属Y，y12连接组。

（2）Y，y6

将Y，y12连接组的副边绕组首、末端标记对调，A、a两点用导线相连，如图2-11所示。

按前面方法测出电压UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表2-15中。

根据Y，y6连接组的电势相量图可得

表2-15　数据记录表

图2-11　Y，y6连接组

若由上两式计算出电压UBb、UCc、UBc的数值与实测相同，则绕组连接正确，属于Y，y6连接组。

（3）Y，d11

按图2-12所示接线。A、a两端点用导线相连，高压方施加对称额定电压，测取UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表2-16中。

图2-12　Y，d11连接组

根据Y，d11连接组的电势相量可得

若由上式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与实测值相同，则绕组连接正确，属Y，d11连接组。

表2-16　数据记录表

（4）Y，d5

将Y，d11连接组的副边绕组首、末端的标记对调，如图2-13所示。实验方法同前，测取UAB、Uab、UBb、UCc和UBc，将数据记录于表2-17中。(www.xing528.com)

图2-13　Y，d5连接组

表2-17　数据记录表

根据Y，d5连接组的电势相量图可得

若由上式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与实测相同，则绕组连接正确，属于Y，d5连接组。

5.不对称短路

（1）Y，y0连接单相短路。

1）三相芯式变压器。按图2-14所示接线。被试变压器选用三相芯式变压器。将交流电压调到输出电压为零的位置，接通电源，逐渐增加外施电压，直至副边短路电流I2K≈I2N为止，测取副边短路电流I2K和原边电流IA、IB、IC，将数据记录于表2-18中。

表2-18　单相短路三相芯式变压器测量的数据记录表

图2-14　Y，y0连接单相短路接线

2）三相组式变压器。被测变压器改为三相组式变压器，接通电源，逐渐施加外加电压直至UAB=UBC=UCA=220V，测取副边短路电流和原边电流IA、IB、IC，将数据记录于表2-19中。

表2-19　单相短路三相组式变压器测量的数据记录表

（2）Y，y连接两相短路。

1）三相芯式变压器。按图2-15所示接线。将交流电源电压调至零位置。接通电源，逐渐增加外施电压，直至I2K≈I2N为止，测取变压器副边电流I2K和原边电流IA、IB、IC，将数据记录于表2-20中。

2）三相组式变压器。被测变压器改为三相组式变压器，重复上述实验，测取数据记录于表2-21中。

图2-15　Y，y连接两相短路接线

表2-20　两相短路三相芯式变压器测量的数据记录表

表2-21　两相短路三相组式变压器测量的数据记录表

6.测定变压器的零序阻抗

（1）三相芯式变压器。按图2-16所示接线。三相芯式变压器的高压绕组开路，三相低压绕组首、末端串联后接到电源。将电压调至零，接通交流电源，逐渐增加外施电压，在输入电流I0=0.25IN和I0=0.5IN的两种情况下，测取变压器的I0、U0和P0，将数据记录于表2-22中。

图2-16　测零序阻抗接线

表2-22　测定变压器零序阻抗的数据记录表

（2）三相组式变压器。由于三相组式变压器的磁路彼此独立，因此可用三相组式变压器中任何一台单相变压器做空载实验，求取的励磁阻抗即为三相组式变压器的零序阻抗。若前面单相变压器空载实验已做过，该实验可省略。

7.分别观察三相芯式变压器和组式变压器不同连接方法时空载电流和电势的波形

（1）三相组式变压器。

1）Y，y连接。按图2-17所示接线。三相组式变压器作Y，y连接，把开关S断开（不接中线）。接通电源后，调节输入电压使变压器在0.5UN和UN两种情况下通过示波器观察空载电流i0，副边相电势eφ和线电势el的波形（注：Y接法UN=380V）。

图2-17　观察Y，y和YN，y连接三相变压器空载电流和电势波形的接线

在变压器输入电压为额定值时，用电压表测取原边线电压UAB和相电压UAX，将数据记录于表2-23中。

2）YN，y连接。接线与Y，y连接相同，合上开关S，即为YN，y接法。重复前面实验步骤，观察i0、eφ、e1波形，并在U1=UN时测取UAB和UAX，将数据记录于表2-24中。

表2-23　YN连接的数据记录表

表2-24　YN连接的数据记录表

3）Y，d连接。按图2-18所示接线。开关S合向左边，使副边绕组不构成封闭三角形。接通电源，调节变压器输入电压至额定值，示波器观察原边空载电流i0、相电压Uφ、副边开路电势Uaz的波形，并用电压表测取原边线电压UAB、相电压UAX以及副边开路电压Uaz，将数据记录于表2-25中。

合上开关S，使副边为三角形接法，重复前面实验步骤，观察i0、Uφ以及副边三角形回路中谐波电流的波形，并在U1=U1N时，测取UAB、UAX以及副边三角形回路中谐波电流，将数据记录于表2-26中。

（2）选用三相芯式变压器，重复前面1）、2）、3）步骤波形实验，将不同铁芯结构所得的结果作分析比较。

图2-18　观察Y，d连接三相变压器空载电流3次谐波电流和电势波形的接线

表2-25　数据记录表

表2-26　数据记录表