Порядок проведения работы Экспериментальная часть

1. Определить опытным путем первичные фазные и линейные напряжения и токи для следующих схем и нагрузок:

1) при двухфазном коротком замыкании для схемы Y/Y (рис. 3.1);

2) при двухфазном коротком замыкании для схемы /Y (рис. 3.2);

3) при однофазном коротком замыкании для схемы Y/Y₀ (рис. 3.3);

4) при однофазном коротком замыкании для схемы /Y₀ (рис. 3.4).

5) при однофазном замыкании трехфазной группы трансформаторов для схемы Y/Y₀ (рис. 3.3).

2. Определить сопротивления схемы замещения для токов нулевой последовательности для схемы Y/Y₀.

Обработка опытных данных

1. Рассчитать из данных опытов, отраженных в пп. 3 и 5, сопротивления z_н, r_н, x_н, z₀₀ схемы замещения току нулевой последовательности для соединения обмоток трансформаторов Y/Y₀ при однофазном коротком замыкании.

2. Найти расчетным путем первичные линейные и фазные токи для схемы (опыт 1) и сравнить с опытными значениями.

3. По данным опытов, отраженных в пп. 3 и 5, построить в масштабе векторные диаграммы первичных линейных и фазных напряжений.

4. По векторным диаграммам для напряжений найти смещение нулевых точек «звезд» первичных фазных напряжений из центров тяжести «треугольников» линейных напряжений.

5. Рассчитать смещение нулевой точки «звезды» первичных фазных напряжений для опытов (см. пп. 3 и 5) по найденным из опыта, указанного в п. 2, сопротивлениям z₀₀ и сравнить его с опытным значением, полученным из векторной диаграммы.

6. Сделать вывод о целесообразности применения исследованных схем соединений и сравнить его с рекомендациями стандарта.

Пояснения и указания к работе

1. Объектами исследования являются трехфазный стержневой и трехфазный групповой трансформаторы.

В качестве первичной обмотки используется обмотка высокого напряжения, которая питается от источника регулируемого напряжения 0...220 В. Перед включением сетевого выключателя РНТ необходимо установить в положение, при котором его выходное напряжение равно нулю (крутить ручку до упора против часовой стрелки). После включения сетевого выключателя, плавно поднимая напряжение на первичной обмотке, установить на вторичной обмотке трансформатора ток I = 15 A и произвести все необходимые замеры. В опыте 5 групповой трансформатор подключать непосредственно к сети с U = 110 В.

Измерение напряжений и токов производится с помощью измерительного комплекта К-50. Следует помнить, что прибор при соединении нейтрали трансформатора и нейтрали комплекта измеряет напряжение фаз трансформатора (см. рис. 3.1 и 3.3). Для замера фазного напряжения сети нулевой провод необходимо отключить.

Результаты опытов заносятся в табл. 3.1.

Т а б л и ц а 3.1

Опыты несимметричного короткого замыкания

Схема соединения

Iн, А

Iаф

Ibф

Icф

IA

IB

IC

расчет

опыт

расчет

опыт

расчет

опыт

расчет

опыт

расчет

опыт

расчет

опыт

Схема соеди- нения	UAB	UBC	UCA	UA	UB	UC

2. В опыте определения сопротивлений z_н, r_н, x_н схемы замещения для токов нулевой последовательности в случае соединения обмоток трансформатора по схеме Y/Y₀ по фазам вторичной обмотки низкого напряжения должен протекать только ток нулевой последовательности, а первичная обмотка высокого напряжения должна представлять собой разомкнутый контур. Этому условию соответствует питание однофазным током трех последовательно соединенных фаз вторичной обмотки НН при разомкнутой первичной обмотке высокого напряжения, как показано на рис. 3.5. Пониженное напряжение, подведенное от регулятора напряжения, является в этом случае напряжением нулевой последовательности, а сопротивление обмотки низкого напряжения – сопротивлением току нулевой последовательности. Схема замещения трансформатора, соответствующая этому опыту, показана на рис. 3.6.

Рис. 3.5. Схема соединений обмоток трансформатора для определения

сопротивления току нулевой последовательности

Рис. 3.6. Схема замещения трансформатора

для токов нулевой последовательности:

z₂ – сопротивление вторичной обмотки низкого

напряжения; z₀₀ – сопротивление взаимоиндукции,

определяемое потоком нулевой последовательности

Значение тока для опыта 3 следует брать равным току нулевой последовательности в опыте 3, который равен для стержневого трансформатора (при I_н = 15 А ток I_а = 5 А), и для группового трансформатора – I₀ = I_н/3 = 5/3 = 1,67 A.

Значения мощности Р₀, тока I₀, напряжения U₀, измеренные в опыте, а также расчетные значения сопротивлений заносят в табл. 3.2. Сопротивления определяют по формулам

где r_к и х_к – активное и индуктивное сопротивления короткого замыкания трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке.

Для исследуемых трансформаторов они равны:

• для стержневого: r_к = 0,2 Ом, х_к = 0,03 Ом;

• для группового: r_к = 0,2 Ом, х_к = 0,05 Ом.

Т а б л и ц а 3.2

Опыт				Расчет
Ua, B	Ia, A	P0		zн, Ом	rн, Ом	xн, Ом	x00, Ом
		Дел.	Вт

3. При подготовке к выполнению работы либо после проведения экспериментальной части (по указанию преподавателя) необходимо рассчитать фазные и линейные токи первичной цепи, задавшись током нагрузки I_н = 15 А для стержневого трансформатора и I_н = 5 А для группового (при расчетах намагничивающим током пренебречь).

Результаты расчета занести в табл. 3.1.

4. Диаграммы первичных линейных напряжений в опытах 3 и 4 представляют собой «треугольники», вершины которых можно найти, воспользовавшись при построении циркулем (сделать засечки). Масштаб напряжений следует выбрать таким, чтобы стороны «треугольника» линейных напряжений были не менее 80…100 мм. Центр «звезды» фазных напряжений можно определить, откладывая циркулем фазные напряжения из соответствующих вершин «треугольника» линейных напряжений.

5. Смещение нулевой точки при несимметричной нагрузке определяют как расстояние, измеренное в масштабе напряжения, между центром тяжести «треугольника» линейных напряжений и нулевой точкой фазных напряжений.

6. Смещение нулевой точки «звезды» первичных фазных напряжений рассчитывают для тока, равного току нулевой последовательности в опытах 3 и 4 (I_a = 5 А при I_н = 15 А).

7. При подготовке к работе следует ознакомиться со следующими разделами рекомендуемой литературы; [1, гл. 16], [2, §§ 19.1– 19.13], [3, §§ 2–9].