3 Задание на выполнение лабораторной работы.

3.1 Ознакомиться с установкой и записать данные трансформатора и электроизмерительных приборов в таблицу 1.

Таблица 1 – Данные измерительных приборов

№	Обозначение на схеме	Система прибора	Класс точности	Предел измерения	Цена деления
1
2
3
4
5
6

3.2 Построить векторные диаграммы для соединения трехфазного трансформатора по схеме "звезда"/"звезда"-0 и "звезда"/"звезда"-6.

3.3 Соединение обмоток по схеме "звезда"/"звезда"-0 и проверка правильности соединения.

3.4 Соединение обмоток по схеме "звезда"/"звезда"-6 и проверка правильности соединения.

3.5 Построить векторные диаграммы для соединения трехфазного трансформатора по схеме "звезда"/"треугольник"-11 и "звезда"/"треугольник"-5.

3.6 Соединение обмоток по схеме "звезда"/"треугольник"-11 и проверка правильности соединения.

3.7 Соединение обмоток по схеме "звезда"/"треугольник"-5 и проверка правильности соединения.

4 Порядок работы с лабораторной установкой.

При опытном определении группы соединения трансформаторов наибольшее применение получили два метода:

а) метод фазометра, основанный на непосредственном измерении угла фазового сдвига между соответствующими линейными напряжениями обмоток В.Н. и Н.Н. (В.Н. - высокого напряжения, Н.Н. - низкого напряжения);

б) метод вольтметра, основанный на измерении напряжений между выводами обмоток В.Н. и Н.Н. и сравнениями этих напряжений с напряжениями, полученными в результате расчетов.

В основу опытного определения группы соединения трансформаторов в данной работе положен метод вольтметра.

В том случае, когда обмотка В.Н. соединена в "звезду", векторная диаграмма имеет вид, представленный на рисунке 8а.

Т.к. обмотки Н.Н. тоже соединены в "звезду", то, представив себе, что зажимы А и а электрически соединены вместе, можно звезду э.д.с. этой обмотки расположить так, как показано на рисунке 8б.

Как известно, группой соединений определяется тот угол, на который смещена по часовой стрелке линейная э.д.с. низшего напряжения относительно линейной э.д.с. высшего напряжения.

На рисунке 8б видно, что э.д.с. Uав обмотки Н.Н. совпадает с э.д.с. U АВ обмотки В.Н. Если принять вектор линейной э.д.с. за минутную стрелку часов, расположенную в часах на цифре "12", то в это время часовая стрелка, представляющая условно вектор линейной э.д.с. Uав может быть расположен только на цифрах:"0" - "12".

В нашем случае сдвига между векторами нет, и часовая стрелка указывает на цифру "12", т.е. сдвиг вектора Uав по часовой стрелке относительно вектора U_АВ равен 0 или 360 . Этот сдвиг обозначается цифрой 0, т.е. группа соединений 0.

Напряжения U_Вв и U_Cc вполне определяют взаимное расположение обмоток В.Н. и Н.Н. Эти напряжения находят геометрическими вычислениями. Для случая, показанного на рисунке 8б:

U_Bв=(U_АВ) - U_ав; U_Cc=(U_АС) - U_ас ;

Если коэффициент трансформации равен К_т=,то

U_Bв=KU_ав - U_ав=U_ав(К-1) ; ( 1 )

U_Cc=U_ав(К-1) ( 2 )

Когда обмотки соединены по схеме "звезда"/"звезда"-6, т.е. U_xy сдвинуто по стрелке часов относительно U_АВ на 180, то векторная диаграмма имеет вид, показанный на рисунке 8в.

Тогда напряжения U_By и U_cz определяются по следующим формулам:

U_By=U_xy(К+1) ; ( 3 )

U_Cz=U_xy(К+1) ( 4 )

Чтобы получить соединение "звезда"/"звезда"-0, собирают схему по рисунку 1a.

В целях безопасной работы с лабораторным стендом вся сторона В.Н. собрана при его изготовлении. На переднюю панель выведены только клеммы А, В, С, N. Следовательно, в данном и во всех остальных опытах необходима лишь соответствующая коммутация стороны Н.Н. В данном случае необходимо соединить клеммы X, Y, Z, а клемму ‘а’ соединить с клеммой A (на рисунке 1а показано пунктиром).

Необходимо помнить, что все коммутации, во избежание поражения электрическим током, осуществляются при отключенном стенде, т.к. клеммы А, В, С не имеют гальванической развязки с сетью 380 В.

Перед включением стенда необходимо убедиться, что РНТ выведен в положение, соответствующее минимальному напряжению (крайнее левое положение). Проверив правильность собранной схемы, автоматическим выключателем QF1 включают лабораторный стенд и, плавно увеличивая напряжение с помощью РНТ, устанавливают необходимое значение напряжения (100 В), контролируя его с помощью вольтметров на стороне В.Н.

При помощи вольтметра PV4 измеряют напряжение (U_AB), (U_ab), (U_Bb), (U_Cc). Затем выводят РНТ в положение, соответствующее минимальному значению напряжения, и автоматическим выключателем QF1 отключают лабораторный стенд. Результаты измерений заносят в таблицу 2. Рассчитывают коэффициент трансформации по формуле:

K_т= , ( 5 )

а по формулам (1), (2) определяют напряжение (U_Bb) и (U_Cc).

Совпадение результатов расчета и эксперимента указывает, что получена группа соединений 0.

Для получения соединения "звезда"/"звезда"-6 собирают схему, показанную на рисунке 1б.

Т.к. сторона В.Н. раскрыта на рисунке 1а, на рисунке 1б она показана для упрощения в виде "черного ящика". В данном опыте необходимо соединить клеммы а, в, с, а клемму x соединить с клеммой A.

Перед включением необходимо проделать те же операции, как и в предыдущем опыте.

Измеряют напряжения (U_By) и (U_Cz) (коэффициент трансформации не определяется, т.к. он не изменился). По формулам (3) и (4) подсчитывают напряжения (U_By) и (U_Cz). Результаты заносят в таблицу 2.

Таблица 2 – Данные для расчета коэффициента трансформации

Схемы соединений	Экспериментальные						Расчётные			гр. соед №
	UAB В	Uab В	UBb В	UCc В	UBy В	UCz В	Kт	UBb=UCc	UBy=UCz
рисунок 1 а										0
рисунок 1 б										6
рисунок 1 в										11
рисунок 1 г										5

При совпадении результатов измерений и подсчетов группа соединений будет-6.

Векторная диаграмма для группы соединений "звезда"/"треугольник" - 11 приведена на рисунке 8г.

Векторная диаграмма для группы соединений "звезда"/" треугольник"-5 приведена на рисунке 8д.

Напряжения между точками диаграмм, определяющие группу "звезда"/"треугольник"-11 будут равны:

U_Bb =U_ab ; ( 5 )

Напряжения между точками диаграмм, определяющие группу "звезда"/"треугольник"-6 будут равны:

U_By=U_Cz=U_ab; ( 6 )

Для группы соединений "звезда"/"треугольник"-11 собирается схема по рисунку 1в.

Проверив правильность собранной схемы, включают лабораторный стенд.

Вольтметром PV4 измеряют напряжения (U_AB), (U_ab), (U_Bb), (U_Cc).

Результаты измерений заносят в таблицу 2, вычисляют коэффициент трансформации K_т= , по формуле (5) определяют напряжения (U_Bb) и (U_Cc).

Совпадение результатов расчета и эксперимента указывает, что получена группа соединений -11.

Для группы соединений "звезда"/"треугольник"-5 собирается схема по рисунку 1г.

Проверив правильность собранной схемы, включают лабораторный стенд согласно п.1.

Вольтметром PV4 измеряют напряжения (U_By), (U_Cz).

Результаты измерений заносят в таблицу 1, коэффициент трансформации остается прежним. По формуле (6) вычисляют (U_By) и (U_Cz).

Совпадение результатов расчета и эксперимента указывает, что получена группа соединений 5.

Рисунок 8 – Векторные диаграммы групп соединений трехфазных трансформаторов