Порядок выполнения работы

1. Промаркировать выводные концы обмоток трансформаторов:

– найти пары выводов, принадлежащих одной фазе;

– найти обмотки высокой и низкой сторон, расположенные на одном стержне;

– определить начала и концы фаз.

2. Соединить обмотки трансформаторов по заданной преподавателем схеме и проверить опытным путем правильность соединений. Построить векторную диаграмму.

3. Включить трансформаторы на параллельную работу. Снять и построить внешние характеристики при совместной работе трансформаторов на активную нагрузку.

4. Расчетная часть по указанию преподавателя.

Пояснения и указания к работе

Объект исследования – трехфазный двухобмоточный трансформатор и три однофазных трансформатора. На стенде указаны выводы, принадлежащие к высокой и низкой сторонам маркируемых трансформаторов.

1. Маркировка выводных концов обмоток трансформатора

Маркировка выводных концов обмоток трансформатора может быть выполнена с помощью источника и вольтметра переменного тока.

1. В группе из шести выводов, принадлежащих высокой или низкой стороне каждого из трансформаторов, нужно найти пары выводов, принадлежащих одной фазе. Индикатором наличия электрической цепи между двумя выводами, принадлежащими высокой стороне трансформатора, служит вольтметр.

О дин конец контрольной цепи (рис. 2.2) присоединяют к любой клемме группы выводов, а другой конец поочередно присоединяют к остальным пяти клеммам. При подключении к клемме, принадлежащей той же фазе, индикатор покажет наличие цепи. Аналогичным спосо- бом «прозванивают» остальные группы выводов исследуемого трансформатора, отмечая в протоколе испытаний наличие электрической цепи между клеммами.

2. Условно приняв любую обмотку высокой стороны за фазу 1 и подключив ее к источнику напряжения, находят фазы 2, 3 на высокой стороне и одноименные фазы на низкой стороне по величине отклонения стрелки вольтметра.

Принцип определения можно пояснить из рис. 2.3. Если за фазу 1 была принята обмотка, расположенная на крайнем стержне, то величины магнитных потоков, сцепленных с фазами, находятся в следующем соотношении: Ф₁ = Ф₂ + Ф₃, причем Ф₂ > Ф₃ из-за разницы в магнитных сопротивлениях на пути этих потоков. Так как ЭДС, индуктированные в фазах, пропорциональны магнитным потокам, то на высокой стороне Е_2вн > Е_3вн, а на низкой – Е_1нн > E_2нн > Е_3нн.

а б

Рис. 2.3. Распределение магнитного потока в сердечнике при питании:

а – крайней фазы; б – средней фазы

Для измерения ЭДС и, следовательно, определения фаз используются вольтметры со шкалой, рассчитанной на номинальные напряжения (U_1н – на высокой стороне, U_2н – на низкой).

Если в результате замеров во 2-й и 3-й фазах обмотки высшего напряжения ЭДС окажутся равными, это значит, что обмотка, принятая за фазу 1, расположена на среднем стержне. Эксперимент следует повторить, подключив к источнику напряжения другую обмотку высшего напряжения.

Обмотки высокого и низкого напряжения, расположенные на среднем стержне, принадлежат фазе В, обмотки, расположенные на крайних стержнях, принадлежат фазам А и С.

3. Принимая один из выводов фазы А на высокой стороне за «начало» (А), а другой – за «конец» (Х), определяем начала и концы остальных фаз. Начала и концы фаз В и С на высокой стороне обозначаем соответственно B-Y и C-Z, а фаз a, b и c на низкой стороне – соответственно а-х, b-y, c-z. Принцип определения начал и концов фаз относительно принятых для фазы А заключается в следующем: если подключить фазу А к источнику напряжения (рис. 2.3), то в обмотках остальных фаз будут индуктироваться ЭДС указанного на рис. 2.4 направления.

Соединив конец (Х) подключенной к источнику питания фазы с любым зажимом другой фазы на высокой или низкой сторонах, можно по величине ЭДС, измеренной между зажимом А и свободным зажимом другой фазы (рис. 2.5), определить начало и конец другой фазы. Например, если ЭДС обмоток складываются, то конец (Х) соединен с концом (Y), при вычитании ЭДС конец (Х) соединен с началом (В). Для фазы С на высокой стороне определение начала (С) и конца (Z) аналогично фазе В.

Рис. 2.4. Связь между потоками взаимоиндукции и ЭДС, индуктируемыми в обмотках	Рис. 2.5. Схема для определения «начал» и «концов» обмоток высокого напряжения

Маркировку фаз на низкой стороне следует также проводить, учитывая направление ЭДС в обмотках (см. рис. 2.4). Схема для определения «начал» и «концов» для обмоток низкого напряжения приведена на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Схема для определения «начал» и «концов» обмоток низкого напряжения