Лабораторная работа № 3 изучение параллельного соединения однофазных трансформаторов

Цель работы: изучение основных закономерностей в работе параллельно включенных трансформаторов.

Краткие теоретические сведения.

Трансформаторы включают параллельно при недостаточной мощности одного трансформатора. При уменьшении нагрузки часть трансформаторов можно отключить для увеличения кпд оставшихся трансформаторов, а также для уменьшения потребляемой реактивная мощности из электрической сети.

Для параллельного включения трансформаторов необходимо:

1.Равенство напряжений холостого хода обмоток ( U=0 для отсутствия уравнительных токов на холостом ходу, для коэффициентов трансформации допускается различие 0.5%). Уравнительный ток I протекает по двум соединенным последовательно сопротивлениям короткого замыкания трансформаторов. I= U/ (Zк₁+ Zк₂).

2. Совпадение фаз напряжений обмоток ( одинаковая группа соединений обмоток и правильная фазировка. Для однофазных трансформаторов- группа 0, для трехфазных – группы 0 или 11).

3. Выполнение соотношения между мощностями трансформаторов S и напряжениями короткого замыкания u_к% для равномерной загрузки: (S1/S1ном):(S2/S2ном):(S2/S3ном)=(1/u_к1%):(1/u_к2%):(1/u_к3%) 3.1.

г де u _к% является модулем комплексной величины. Использование модулей правомерно для трансформаторов с номинальными мощностями, отличающимися не более чем в 3 раза. Допускается отклонение u _к% до 10% от расчетного.

Рис 3.1. Параллельное соединение трансформаторов

При работе n трансформаторов на общую нагрузку S каждый i-ый трансформатор загружается в соответствии с выражением:

Si=SSi/(u_кi К) 3.2.

где К=S _1ном/u_к1 + S 2_ном/u_к2+ …+ S _{n ном}/u_{к n} 3.3.

План выполнения работы

1.Соберите схему согласно рис. 3.1. ЛАТР АT необходимо включить в схему таким образом, чтобы начальные фазы и величины напряжения на клеммах А и Х трансформаторов T1 и T2 были одинаковыми при разомкнутых выключателях S1…S3, SA.

2.Изменяя напряжение на выходе трансформатора с помощью ЛАТРа в пределах плюс-минус 10% от номинального напряжения исследуйте зависимость уравнительных токов от разности напряжений. На время измерений выключатель SA необходимо замыкать. Результаты занесите в таблицу 3.1.

Р ис.3.1. Параллельное включение трансформаторов

Таблица 3.1. Результаты измерения уравнительного тока от разности напряжений холостого хода трансформаторов.

U₁, В

U₂, В

I₁= I_{2 ,}А

3. Установите ЛАТРом АТ1 при замкнутом ключе SA напряжение холостого хода на первичной обмотке Т1 при минимальных уравнительных токах I₁, I₂. Изменяя нагрузку (количество ламп) исследуйте токи I₁, I₂, I₃ при параллельном включении трансформаторов. Результаты занесите в таблицу 3.2.

Таблица 3.2. Токи параллельно включенных на нагрузку трансформаторов.

U₂,В

I₁, А

I₂, А

I₃, А

4. Установите ЛАТРом АТ1 при замкнутом ключе SA напряжение холостого хода на первичной обмотке Т1 при заметных уравнительных токах I₁, I₂. Изменяя нагрузку (количество ламп) исследуйте токи I₁, I₂, I₃ при параллельном включении трансформаторов. Результаты занесите в таблицу 3.3.

Таблица 3.3.Токи трансформатора под нагрузкой при наличии уравнительных токов холостого хода.

U₂, В

I ₁, А

I ₂, А

I ₃, А

Выводы.