山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告
实验项目名称单相变压器的并联运行
专题电机与拖动
姓名学号
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专业电气定单及其自动化＿班级
指导教师及职称＿＿＿胡晓君＿＿＿＿＿＿＿
开课学期2011 至＿2012 学年＿二学期
提交时间2012 年 6 月22 日
一、实验摘要
研究变压器投入并联运行的方法及并联运行时阻抗电压对负载分配的影响。
1）阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。
2）阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。
二、实验目的
1、学习变压器投入并联运行的方法。
2、研究并联运行时阻抗电压对负载分配的影响
三、实验场地及仪器、设备和材料：
1、场地
电机与拖动实验室
2、仪器、设备和材料
序号型号名称数量
1 D33 交流电压表1件
2 D32 交流电流表1件
3 DJ11 三相组式变压器1件
4 D41 三相可调电阻器1件
5 D51 波形测试及开关板1件
四、实验内容
1、实验原理
变压器的并联运行是指在一定条件下将两台或多台变压器的一、二次绕组分别接在公共母线上，同时对负载供电。
对变压器的并联运行来说，理想的情况应该是
（1）空载时，并联的各变压器二次侧绕组之间不产生循环电流；
（2）负载时，负载电流能按各台变压器容量大小成比例的分配；
（3）负载时各台变压器二次电流的相位相等。这样，才能避免因并联引起的额外损耗，并使变压器的容量得到充分利用。要达到理想并联运行，需满足下列条件： 1)．各台变压器的额定电压与电压比要相等。 2)．各台变压器的连接组别必须相等。 3)．各台变压器的短路阻抗标幺值应相等。 2、实验内容
（1）将两台单相变压器投入并联运行。
（2）阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。 （3）阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。 3、实验步骤
图3-19 单相变压器并联运行接线图
实验线路如图3-19所示。图中单相变压器1、2选用三相组式变压器DJ11中任意两台，变压器的高压绕组并联接电源，低压绕组经开关S 1并联后，再由开关S 3接负载电阻R L 。由于负载电流较大，R L 可采用并串联接法(选用D41的90Ω与90Ω并联再与180Ω串联，共225Ω阻值)的变阻器。为了人为地改变变压器2的阻抗电压，在其副方串入电阻R(选用D41的90Ω与90Ω并联的变阻器)。
1、两台单相变压器空载投入并联运行步骤。 (1) 检查变压器的变比和极性。 1) 将开关S 1、S 3打开，合上开关S 2。
2) 接通电源，调节变压器输入电压至额定值,测出两台变压器副方电压
U
V W V
1A 1X 2A
2X
2x R
S 2
2a
A I 2
1x 1a
A I 1
S 3
A I
R L
U1a1x和U2a2x若U1a1x=U2a2x，则两台变压器的变比相等，即K1=K2。
3) 测出两台变压器副方的1a与2a端点之间的电压U1a2a，若U1a2a=U1a1x-U2a2x，则首端1a与2a为同极性端，反之为异极性端。
(2) 投入并联
检查两台变压器的变比相等和极性相同后，合上开关S1，即投入并联。若K1与K2不是严格相等，将会产生环流。
2、阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行。
1) 投入并联后，合上负载开关S3。
2) 在保持原方额定电压不变的情况下，逐次增加负载电流，直至其中一台变压器的输出电流达到额定电流为止。
3) 测取I、I1、I2，共取数据4～5组记录于表3-24中。
3、阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行。
打开短路开关S2，变压器2的副方串入电阻R，R数值可根据需要调节（一般取5-10Ω之间），重复前面实验测出I、I1、I2，共取数据5～6组记录于表3-25中。
五、实验结果与分析
1、实验现象、数据记录
（1）阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行
表3-24
I1(A) I2(A) I(A)
0.705 0.700 1.40
0.853 0.850 1.70
1.100 1.100
2.25
1.285 1.290
2.55
1.400 1.400
2.80
（2）阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行
表 3-25
I 1(A) I 2(A) I(A) 0.75 0.45 1.15 0.90 0.55 1.40 1.05 0.65 1.65 1.20 0.70 1.80 1.41
0.87
2.20
2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：
（1）阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行负载分配曲线
负载分配曲线I1=f(I)
00.511.50
123
I(A)
I1(A)
负载分配曲线I2=f（I）
00.511.50
123
I（A）
I2(A)
（2）阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行
负载分配曲线I1=f（I）
00.511.50
0.5
1
1.5
2
2.5
I(A)
I1(A)
负载分配曲线I2=f（I）
0.20.40.60.8100.5
1
1.5
2
2.5
I（A）
I2(A)
3、关键点：
（1）实验线路应仔细连接，防止短路，断路现象。 （2）未接通电源前，检查电阻是否调到最大或指定位置。
（3）实验过程中读数时，人眼观察难免存在误差，误差要在合理范围内。
六、实验结论
变压器的阻抗，可以理解为电压源的的内阻。当内阻越大时，其输出带负载能力就越小。反之内阻越大，输出带负载能力越大。
阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行实验中，两台变压器阻抗相等，即R1=R2，因此I1=12。此时，两台变压器带负载能力相同。
阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行实验中，变压器2的内阻大，即R2＞R1，则必然有I2＜I1，即变压器1输出电流大，所以阻抗电压大的变压器并联运行时输出带负载能力小。
七、指导老师评语及得分：
签名：年月日