单相变压器特性测试技能训练

一、操作目的

（1）通过测量，计算变压器的各项参数。

（2）学会测绘变压器的空载特性和外特性。

（3）学会记录、保存、处理数据，学会判断分析测量结果。

二、操作器材

操作器材见表7-1。

表7-1　技能训练操作器材表

三、操作原理

变压器是一种交流电能的变换装置，能将某一数值的交流电压、电流转变为同频率的另一数值的交流电压、电流，使电能传输、分配和使用，做到安全经济。

其功能有电压变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型。它原理简单但根据不同的使用场合（不同的用途）变压器的绕制工艺会有不同的要求。电源变压器应用非常广泛。

变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗用变压器、防雷变压器、箱式变压器。

变压器的最基本形式，包括两组绕有导线的线圈，并且彼此以电感方式组合在一起。当交流电流（具有某一已知频率）流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率的交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链的程度。

变压器的测量主要包括铁损的测量、铜损的测量、外特性测量与空载特性的测量。

1.变压器铁损的测量

变压器工作时，由于涡流和磁场的原因在铁芯内产生的能量损失称为铁损。在变压器原边加额定电压，并使副边开路，这时铁芯内的磁通是一样的，而此时原边线圈的电流很小，线圈中的损耗可以忽略，所以此时输入到变压器的功率可以认为是铁损。测量电路如图7-29所示。

图7-29　变压器铁损测量电路

2.变压器铜损的测量

变压器工作时，在线圈导线上产生的能量损失称为铜损。将变压器副边短路，在原边加上一个小电压，使线圈中电流达到额定值。由于原边加上一个很小的电压，铁芯中的磁通很小，所以忽略此时的铁损。此时输入到变压器的功率可认为是铜损。测量电路如图 7-30所示。

图7-30　变压器铜损测量电路

3.变压器外特性的测量

变压器外特性是指其输出电压与负载的关系，即与输出电流的关系。在原边加额定电压，改变负载阻抗，分别测量副边电压U2和副边电流I2，由此确定变压器的外特性。测量电路如图7-31所示。

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图7-31　变压器外特性测量电路

4.变压器空载特性的测量

变压器空载特性是指当副边开路时，原边电压U1和原边空载电流I的关系，测量电路如图7-32所示。

图7-32　变压器空载特性测量电路

四、操作内容及步骤

1.变压器的铁损测量

按电路图7-29连接电路。读出此时各表读数并计算出变压器的铁损。

2.变压器的铜损测量

按电路图7-30连接电路。读出此时各表读数并计算出变压器的铜损。

3.变压器的外特性测量

按电路图7-31连接电路，负载为白炽灯，5个灯泡并联。改变灯泡并联个数，得到相应电压电流表读数并填入表7-2中。

表7-2　外特性测量表

4.变压器的空载特性

按电路图7-32连接电路，把输入电压U1从0开始逐渐增加到1.2倍的U1，测量数据填入表7-3中。

表7-3　空载特性测量表

五、操作注意事项

（1）认真完成操作测量，数据记录完整。

（2）根据操作内容，绘出变压器的外特性和空载特性曲线。

（3）根据额定负载时测得的数据，计算变压器的各项参数。

六、操作报告要求

（1）根据操作观测结果，归纳、总结变压器的外特性和空载特性。

（2）心得体会及其他。