Дослідження Трифазного трансформатора
Мета: Дослідження трифазного трансформатора при різних схемах з'єднання первинних і вторинних обмоток.
Теоретичні положення
Аналіз режимів роботи трифазних трансформаторів при симетричному навантаженні може проводитися|вироблятися,справлятися| з розрахунку на|розраховуючи на| одну фазу з використанням методичного апарату, вживаного для однофазних трансформаторів [1–5].
Слід мати на увазі, що внаслідок несиметрії трифазного трансформатора стрижньової|стержневої| конструкції в режимі холостого ходу спостерігається несиметрія фазних струмів|токів|. Так струм|тік| обмотки фази, розташованої|схильної| на середньому стрижні|стержні|, менше струмів|токів| обмоток фаз, розташованих|схильних| на крайніх стрижнях|стержнях|. При аналізі режиму холостого ходу трифазного трансформатора струм|тік| фази визначається як середнє арифметичне струмів|токів| всіх фаз:
I10 = (I1А0 + I1В0 + I1С0) / 3. (2.1)
З|із| появою навантаження на вторинних|повторних| обмотках трифазного трансформатора несиметрія струмів|токів| фаз зникає. З цієї причини зовнішня і робочі характеристики трифазного трансформатора з розрахунку на|розраховуючи на| одну фазу відповідають характеристикам однофазного трансформатора еквівалентної потужності з|із| тими ж значеннями номінальних рівнів напруги|напруження| і струмів|токів|.
Специфічними для трифазних трансформаторів є|з'являються,являються| способи з'єднання|сполучення,сполуки| його первинних і вторинних|повторних| обмоток. Обмотки можуть з'єднуватися зіркою (Y) або трикутником (), при прямому і зустрічному увімкненні|приєднанні|. Повне|цілковите| число варіантів з'єднань|сполучень,сполук| обмоток високої і низької сторін трансформатора дорівнює дванадцяти.
При з’єднанні зіркою може використовуватися нульовий провід. Спосіб з'єднання|сполучення,сполуки| обмоток впливає як на відношення|ставлення| напруг|напружень| на фазах, так і на зсув фази між напругами|напруженнями| на вході і виході трансформатора.
Залежно від фазового зсуву трансформатори розрізняються по групах. Номер групи визначається фазовим зсувом між однойменними лінійними напругами|напруженнями| первинної і вторинної|повторної| сторін, розділеним на 30.
Знання групи з'єднань|сполучень,сполук| обмоток трифазних трансформаторів необхідне для визначення можливості|спроможності| включення|приєднання| їх на паралельну роботу. Уникнення|виняток| зрівняльних струмів|токів| трифазних трансформаторів при паралельній роботі можливо лише тоді, коли трансформатори мають однакову групу з'єднання|сполучення,сполуки| обмоток.
Для розподілу струмів|токів| навантаження пропорційно їх номінальним потужностям при паралельній роботі необхідно, щоб трансформатори мали однакову величину U1k, а для пропорційного|пропорціонального| розподілу потоків активних і реактивних потужностей, крім того, повинна забезпечуватися рівність активних і реактивних складових U1k кожного трансформатора.
Завдання
1. Визначити параметри трансформатора при з'єднанні „зірка–зірка” (Y/Y).
2. Визначити параметри трансформатора при з'єднанні „зірка–трикутник” (Y/).
3. Визначити параметри трансформатора при з'єднанні „трикутник–трикутник” ( /).
4. Визначити параметри трансформатора при з'єднанні „трикутник–зірка” (/Y).
5. Побудувати векторні діаграми лінійних напруг трансформатора для кожного з дослідів.
6. Зробити висновки по роботі.
Вихідні дані
Тип трансформатора для кожного варіанту задає викладач.
Хід виконання роботи
1. Зібрати розрахункову модель трифазного трансформатора (рис. 2.1). Параметри моделі задати відповідно до приведених на рис. 2.1. U1 = 660 В, U2 = 380 В.
2. Змінюючи схеми з'єднання первинної і вторинної обмоток, провести моделювання відповідно до пунктів 1–4 завдання. Для кожного пункту заповнити табл. 2.1.
Таблиця 2.1
Схема з'єднання |
Вимірювання |
Розрахунки |
||||||||
U1ф, В |
I1ф, А |
U1, В |
φ1, град. |
U2ф, В |
I2ф, А |
U2, В |
φ2, град. |
n |
φ, град. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Розрахунки проводяться по виразах: n= U1/U2; φ = φ1– φ2.
3. Побудувати векторні діаграми лінійних напруг трансформатора для кожного з дослідів.
Рис. 2.1
Контрольні питання
1. Які існують конструкції трифазних трансформаторів?
2. Що таке схема з’єднання обмоток трансформатора?
3. Як визначають групу з’єднання обмоток трансформатора?
4. Умови включення трифазних трансформаторів на паралельну роботу.
Лабораторна робота № 3