М инистерство образования Российской Федерации.

Томский политехнический университет.

551300 – Электротехника, электромеханика и электротехнологии.

Кафедра ЭМА

Отчет по лабораторной работе

Испытание двухобмоточного трансформатора в режиме

холостого хода и короткого замыкания.

Выполнил студент группы 7А02 Расстригин А. А.

Проверил преподаватель Жадан В. А.

Томск – 2002г.

Введение:

Холостой ход трансформатора – работа трансформатора при разомкнутой и вторичной обмотке.

Используется минимальное количество измерительных приборов, фиксирующих ток, напряжение и мощность одной фазы. Вследствие несимметрии магнитной системы стержневого трансформатора величины тока и мощности трех фаз не совпадают, поэтому используемые показания измерительных приборов позволяют получить характеристики с определенными дополнительными погрешностями, хотя и незначительными.

Коэффициент трансформации представляет отношение фазных ЭДС обмотки высокого напряжения к фазной ЭДС обмотки низшего напряжения независимо от того, какая из обмоток является первичной

Коэффициент трансформации, определенный по отношению фазных напряжений, носит название – коэффициента трансформации фазных напряжений. Если первичная и вторичная обмотки соединены по одинаковой схеме, то фазный и линейный коэффициенты трансформации равны друг другу. При различных схемах соединений обмоток, линейный и фазный коэффициенты трансформации не одинаковы, в этом случае они отличаются один от другого в раз.

Коэффициент мощности при холостом ходе рассчитывается по формуле:

При оценке характеристик холостого хода следует иметь в виду их эксплутационное значение.

Ток I₀ отстает от U₁ почти на 90⁰, т. Е. является практически индуктивным. Такой ток уменьшает коэффициент мощности системы, в которой работает трансформатор.

Активная мощность холостого хода Р₀ почти целиком идёт на покрытия потерь в стали сердечника трансформатора Р_ст. Если U₁=U_{1н ,} f₁=f_н, и форма кривой напряжение U₁ практически синусоидальна, то потери холостого хода остаются постоянными при всех нагрузках в пределах до номинального, т.е. Р_он = Р_ст = const.

Опыт короткого замыкания – работа трансформатора при замкнутой накоротко вторичной обмотке, когда к первичной обмотке проведено такое пониженное напряжение, что ток в обмотке не превышает .

Короткое замыкание при номинальном первичном напряжении является аварийным режимом, при котором токи в обмотках в несколько десятков раз превышают номинальные и будут опасными для трансформатора.

Опыт короткого замыкания имеет важное практическое значение, так как из него определяются потери и напряжение короткого замыкания. Напряжение короткого замыкания характеризует внутреннее сопротивление трансформатора. От напряжения короткого замыкания зависят падения напряжения, внешние характеристики и ток короткого замыкания трансформатора.

В опыте короткого замыкания из сети потребляется активная мощность, которая идет на покрытие потерь внутри трансформатора. Потери возникающие в трансформаторе при таком режиме называются потерями короткого замыкания. Практическое значение имеют эти потери при номинальных токах в обмотках.

Коэффициент мощности короткого замыкания определяется по формуле: , где Р_k суммарная, активная мощность, потребляемая трансформатором при коротком замыкании. U_1k и I_1k фазные значения напряжения и тока первичной обмотки.

Под КПД трансформатора понимают отношение отданной трансформатором активной мощности, проведенной мощности.

Определение КПД силового трансформатора по методу прямого измерения мощностей не применяется из-за его неточности, т.к. мощности очень мало отличаются друг от друга даже в трансформаторах малой мощности. Практически КПД трансформатора определяется только косвенным путем по методу холостого хода или короткого замыкания.

КПД определяется по формуле:

P_1OH P_СТ – потери холостого хода практически равны потерям в стали с учетом малости электрических потерь в первичной обмотке.

Цель работы: провели испытания двухобмоточного трансформатора в режиме холостого хода и короткого замыкания.