Исследование электрических машин постоянного и переменного тока: Методические указания к лабораторным работам, страница 5

где - напряжения вторичной обмотки при и соответственно.

Содержание отчета

1. Паспортные данные трансформаторов и электроизмерительных приборов.

2. Схемы опытов и таблицы измеренных и вычисленных величин.

3. Расчетные значения: при номинальном напряжении на первичной обмотке; характеристики х.х. ¦, построенные на одном графике.

4. Расчетные значения:

при токе к.з., равном номинальному; характеристики к.з.: ¦, построенные на одном графике.

5. По данным опыта при работе трансформатора под нагрузкой построить внешнюю характеристику ¦ при и зависимость ¦, полученную методом непосредственной нагрузки.

Вопросы для самоконтроля

1. Для каких целей применяют трансформаторы?

2. Поясните принцип действия трансформатора.

3. Что называется коэффициентом трансформации и как его определить?

4. Для чего необходим стальной сердечник в трансформаторе?

5. С какой целью проводятся опыты к.з. и х.х.?

6. Почему при изменении нагрузки трансформатора изменяется ток в его первичной обмотке?

7. От чего зависят потери в стали магнитопровода?

Лабораторная работа № 2

Исследование параллельной работы трехфазных трансформаторов

(Г.Л. Болдырев, А.В. Заборщикова)

Для обеспечения бесперебойного энергоснабжения потребителей в случае аварии или необходимости ремонта трансформаторов широко применяется параллельное включение двух (или более) трансформаторов. Кроме того, при таком включении обеспечивается возможность работы трансформатора с максимальным КПД, поскольку всегда может быть включено на параллельную работу такое количество трансформаторов, при котором каждый из них будет нагружен оптимально.

Цель работы – проверка необходимых условий для включения трехфазных трансформаторов на параллельную работу, снятие внешних характеристик для исследования распределения нагрузки параллельно работающими трансформаторами.

Программа работы

1. Ознакомится с трехфазными трансформаторами, включая их распределительные щитки. Произвести запись паспортных данных трансформаторов и выбранных электроизмерительных приборов.

2. Собрать схему и провести опыт холостого хода (х.х.) для обоих трансформаторов при номинальном напряжении и определить коэффициент трансформации. Определить процентное расхождение между ними.

3. Собрать схему и провести опыт короткого замыкания (к.з.) при номинальном токе и определить напряжение к.з. трансформаторов. Определить процентное расхождение напряжений к.з.

4. Определить группу соединений обмоток каждого трансформатора. Если группы соединений окажутся разными, сделать их одинаковыми и соответствующими ГОСТу.

5. Привести заключение о возможности включения трансформаторов на параллельную работу.

6. Включить трансформаторы на параллельную работу и снять внешние характеристики.

При параллельном включении трансформаторов их первичные и вторичные обмотки присоединяются соответственно к общим шинам питающей сети и потребителя. При этом уравнительные токи не должны превышать допустимых значений, а нагрузка должна распределяться пропорционально их номинальным мощностям. Это достигается при соблюдении следующих условий:

1) первичные и вторичные номинальные напряжения трансформаторов должны быть равны, что сводиться к требованию равенства коэффициентов трансформации;

2) напряжения к.з. трансформаторов должны быть практически одинаковыми;

3) трансформаторы должны иметь одну и ту же группу соединения.

При выполнении этих условий у параллельно работающих трансформаторов общая нагрузка может быть распределена соответственно их номинальным мощностям.

Определение коэффициента трансформации

Для определения коэффициента трансформации необходимо собрать схему рис. 5 (в качестве примера приведена схема соединения обмоток «звезда-звезда»). Измеряют фазные напряжения на первичной и вторичной обмотках, определяют

и заносят в табл. 5.

Таблица 6

Трансфор-маторы

Определяют значение коэффициента трансформации, например, для первого трансформатора:

То же самое делают и для второго трансформатора. Далее определяют среднее арифметическое значение коэффициента трансформации двух трансформаторов:

Допускается параллельная работу трансформаторов при условии, что разность коэффициентов трансформации, выраженная в процентном отношении от их среднего значения, не превышает ±0,5 %, а для трансформаторов с коэффициентами трансформации 3 и менее - ±1%.

При (и соблюдение остальных условий) не равны ЭДС вторичных обмоток, значит их геометрическая сумма не равна нулю, а равна:

Под действием по обмоткам трансформаторов будет протекать уравнительный ток. Величина его определяется как

где: - номинальные мощности трансформаторов;

-выраженная в процентах разность между коэффициентами трансформации двух трансформаторов;

- напряжения к.з. трансформаторов в процентах.

Определение напряжения короткого замыкания

Схема для определения напряжения к.з. трансформатора собирается согласно рис. 6. В первичной обмотке трансформаторов устанавливают при помощи регулятора напряжения (р.н.) ток к.з., равный номинальному, при этом в табл. 6 следует записать фазные напряжения к.з.

Таблица 7