Испытание в режиме короткого замыкания производится при пониженном напряжении с целью определения напряжения короткого замыкания, мощности потерь короткого замыкания, параметров схемы замещения (zк, rк, xк). Построенные по данным измерений зависимости Iк(U1), Рк(U1), cosjк(U1) называются характеристиками короткого замыкания.
Напряжение короткого замыкания является очень важной характеристикой трансформатора и представляет собой то напряжение (обычно выражаемое в процентах от номинального), которое нужно подвести к первичной обмотке трансформатора при замкнутой накоротко вторичной обмотке, при котором токи в обмотках трансформатора равны номинальным:
Uк% = 
100%.
Активная (Uка) и реактивная (Uкр) составляющие напряжения короткого замыкания, также выраженные в процентах, связаны соотношениями
Uка% = Uк% × cosjк; Uкр% = Uк% × sinjк.
Потери короткого замыкания, равные мощности, потребляемой трансформатором в этом режиме, состоят из основных электрических потерь (в меди обмоток и в стали сердечника) и добавочных потерь. Потери в стали в опыте короткого замыкания малы, и ими, как правило, пренебрегают, считая:
Рк = DРк = DРэл1 + DРэл2 = 3 Iк2 × rк,
Коэффициент мощности может быть определен на основании известного выражения:
.
Сопротивление короткого замыкания (полное, активное, реактивное) может быть определено на основании соотношений:
zк = 
= 
×
;
rк = zк × cosjк = 
×
; xк = zк × sinjк = 
×.
1. Данные исследуемого трансформатора и технические характеристики используемых приборов.
2. Схема установки для исследования характеристик холостого хода. Таблица измерений и вычислений. Основные расчетные формулы. Графики зависимостей I0 (U1), Р0 (U1), cosj0 (U1).
3. Схема установки для исследования характеристик короткого замыкания. Таблица измерений и вычислений. Основные расчетные формулы. Графики зависимостей Iк (U1), Рк (U1), cosjк (U1).
4. Напряжение короткого замыкания и его активную и реактивную составляющую.
5. Схема замещения трансформатора и вычислить ее параметры по данным опытов холостого хода и короткого замыкания.
1. Объясните, почему при холостом ходе и при синусоидальном подведенном напряжении кривая намагничивающего тока однофазного трансформатора отличается от синусоиды.
2. Начертите схему замещения и векторную диаграмму трансформатора при холостом ходе.
3. Объясните, почему в трехфазной трансформаторной группе при соединении обмоток Y/Y и синусоидальном приложенном напряжении кривая магнитного потока резко отличается от синусоидальной. Чем это плохо?
4. Как устраняется вредное влияние высших гармоник магнитного потока при холостом ходе трехфазных трансформаторов? При каких схемах соединения обмоток кривая потока имеет форму, близкую к синусоидальной? Почему?
5. Начертите схему замещения трансформатора при коротком замыкании. Обозначьте параметры, которые вы определили из опыта короткого замыкания. Постройте векторную диаграмму трансформатора в этом режиме.
6. Начертите треугольник короткого замыкания. Покажите, как определить стороны этого треугольника на основании данных, полученных из опыта короткого замыкания.
7. Охарактеризуйте потери в трансформаторе при холостом ходе и коротком замыкании.
8. Назовите условие максимума КПД трансформатора. Какие потери напиваются переменными и какие постоянными?
9. Для исследуемого трансформатора при номинальном подведенном напряжении определить установившийся ток трехфазного короткого замыкания в первичной и вторичной обмотках.
10. Для чего напряжение короткого замыкания указывается в паспортных данных трансформатора.
Параллельная работа трёхфазных трансформаторов
Изучение условий параллельной работы трансформаторов и порядкаих фазировки.
1. Ознакомиться с установкой и записать данные трансформаторов и измерительных приборов.
2. Собрать схему согласно рис. 12.1.
3. Проверить фазировку трансформаторов (см. методические указания).
4. Определить коэффициенты трансформации трансформаторов для трех положений переключателя числа витков при U1 = 380 В.
5. Включить трансформаторы на параллельную работу.
6. Определить уравнительные токи для трех положений переключателя числа витков одного из трансформаторов. Переключатель числа витков второго трансформатора не переключается. Данные опыта занести в табл. 12.1.
7. Построить векторные диаграммы, соответствующие различным коэффициентам трансформации при холостом ходе и при нагрузке трансформаторов.
Рис. 12.1. Схема экспериментальной установки.
Таблица 12.1
|
Параметр трансформатора |
Положение переключателя трансформатора № I |
||
|
I |
II |
III |
|
|
Коэффициент трансформации |
|||
|
Уравнительный ток в обмотке высшего напряжения, А |
|||
|
Уравнительный ток в обмотке низшего напряжения, А |
|||
На параллельную работу могут быть включены трансформаторы, принадлежащие к одной группе соединения, имеющие коэффициенты трансформации, одинаковые или отличающиеся не более, чем на 10% при коэффициенте трансформации больше трех, и не более, чем на 0,5% в остальных случаях. Напряжения короткого замыкания не должны отклоняться от их среднего арифметического значения более, чем на +10%.
Недопустимо включение на параллельную работу трансформаторов с различными группами соединения, так как при этом появляется разностная ЭДС, соизмеримая с фазным напряжением обмоток, которая действует в замкнутом контуре вторичных обмоток. Уравнительный ток, протекающий под действием этой ЭДС в первичной и вторичной обмотках, ограничивается по величие только сопротивлениями этих обмоток, т.е. сопротивлениями короткого замыкания трансформаторов. Поэтому уравнительной ток может превышать номинальный ток трансформаторов в 5 и более раз даже при самих близких группам соединения, таких как Y/D -11 и Y/Y - 0.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.