Лабораторные работы по дисциплине «Электрические машины». Часть II, страница 2

2. Для чего нужно знать группу соединения трансформатора?

3. Определить группу соединения трансформатора,схема кото­рого приведена на рис. 10.3 (10.4).

4. Расскажите порядок определения групп соединения трансфор­матора опытным путем.

5. Определите с использованием табл. 10.2 группу соединения обмоток трансформатора, если измеренные напряжения равны: U_АB = 210В; U_ab = 14В; U_Bb = U_Cc = 196 В; U_сB = 205 В.

6. Определите группу соединения обмоток трансформатора, если измеренные напряжения равны: U_АB = 200В; U_ab = 10В; U_Bb = U_Cc = 190 В; U_сB = 200 В.

7. Как изменится группа соединения на рис. 10.4, если поме­нять начала и концы вторичной обмотки?

8. Как изменится группа соединения на рис. 10.1, если марки­ровка выводов обмотки высшего напряжения будет CАВ?

Лабораторная работа №11

Исследование характеристик трёхфазного трансформатора

Цель работы

Изучение характеристик и свойств трехфазного транс­форматора.

План выполнения работы

1. Ознакомиться с установкой и записать паспортные данные исследуемого трансформатора и измерительных приборов.

                          

Рис. 11.1.                                          Рис. 11.2

2. Собрать схему для исследования характеристик холостого хода (рис.11.1). Подключить трансформатор с разомкнутой вторич­ной обмоткой к источнику регулируемого напряжения. Изменяя под­водимое напряжение от 0,3U_н до 1,1U_н, снять характеристи­ки холостого хода, т.е. зависимости тока холостого хода I₀, потерь холостого хода Р₀ от первичного напряжения U₁. Данные занести в табл. 11.1.

Таблица 11.1

№ п.п.	Измерено				Вычислено
	U10, В	U20, В	I0, A	Р0, Вт	cosj0	k12	i0, %

В таблице 11.1 следует особо выделить величины, соответствующие номинальному напряжению трансформатора. Определение, коэффициента трансформации k₁₂ относительного тока i₀ производится в соответствии с методическими указаниями.

3. Собрать схему для исследования характеристик короткого за­мыкания (рис. 11.2). Подключить трансформатор с замкнутой накорот­ко вторичной обмоткой к источнику регулируемого напряжения. Перед включением убедиться, что на выходных зажимах источника напряже­ние близко к 0, чтобы избежать опасных токов короткого замыкания. Изменяя подводимое к исследуемому трансформатору напряжение U₁ от 0 до величины, при которой токи в обмотках равны номинальным, снять характеристики короткого замыкания, т.е. зависимости тока I_к1, I_к2 и мощности Р_1к короткого замыкания от первич­ного напряжения. Данные занести в табл. 11.2.

Таблица 11.2

№ п.п.	Измерено				Вычислено
	U1к, В	I1к, В	I2к, A	Р1к, Вт	cosjк	zк, Ом	rк, Ом	xк, Ом	Uк, %	Uка, %	Uкр, %

В таблице следует особо выделить величины, соответствующие номинальному току трансформатора. Определение сопротивлений схе­мы замещения z_к, r_к, x_к и напряжения короткого замыкания U_к и его составляющих произвести в соответствии с ме­тодическими указаниями.

Методические указания

1. Режим холостого хода трансформатора - это такой режим работы, при котором его обмотка включена в сеть переменного тока номинальной частоты, а вторичная обмотка разомкну­та. Построенные по данным измерений зависимости I₀(U₁), Р₀(U₁), cosj₀(U₁) называются характеристиками холостого хода. Опыт холостого хода позволяет определить следующие характеристики трансформатора: коэффициент трансформации, относительный ток хо­лостого хода, потери холостого хода. Коэффициент трансформации равен отношению первичного и вторичного напряжений при холостом ходе:

k₁₂ = .

Ток холостого хода обычно выражают в процентах от номиналь­ного. Интерес представляет ток холостого хода, соответствующий номинальному напряжению:

i₀ = 100%.

Потери холостого хода, равные активной мощности, потребляе­мой трансформатором из сети, состоят из потерь в стали, потерь в меди обмотки и добавочных потерь холостого хода. Потери в меди первичной обмотки DР_м1 = 3 × I₀² × r₁ невелики и, даже в транс­форматорах малой мощности с относительно большим током I₀ и большим сопротивлением r₁, составляют меньше 2% от суммы потерь холостого хода. Поэтому потери холостого хода с достаточ­но большой точностью приравнивают потерям в стали, считая

DР₀ » DР_cт  = 3 × I₀² × r_m,

где    r_m – активное сопротивление намагничивающего контура схемы замещения трансформатора.

Коэффициент мощ­ности cosj₀ определяется как

cosj₀ = Р₀ / (3 × U₁ × I₀).

Поскольку активное сопротивление первичной обмотки r₁, мало по сравнению с сопротивлением намагничивающего контура, а реактивное сопротивление рассеяния мало по сравнению с реактивным сопротивлением намагничивающего контура (сопротивлением взаимной индукции), на основании опыта холостого хода могут быть определены параметры намагничивающего контура схемы замещения трансформатора:

;                 r_m = z_m × cosj₀;               x_m = z_m × sinj₀.

2. Короткое замыкание трансформатора представляет собой та­кой предельный режим его работы, когда вторичная обмотка замкну­та накоротко и вторичное напряжение U₂ = 0.

Если при коротком замыкании трансформатора к зажимам его первичной обмотки подводится номинальное или близкое к нему на­пряжение, то токи в обмотках трансформатора достигают величины, превышающей номинальные токи обмоток в 10…20 раз, так как сопро­тивление обмоток сравнительно невелико. Такой режим работы явля­ется аварийным и представляет опасность для трансформатора.