3 Содержание отчёта

3.1 Дать описание отдельных элементов конструкции двухобмоточного трансформатора и указать их назначение.

3.2 Описать принцип работы трансформатора.

3.3 Начертить эскиз расположения обмоток относительно стержня с указанием изоляционных промежутков двухобмоточного трансформатора.

4 Вопросы для подготовки к зачёту

4.1 Что такое трансформатор и каков принцип его работы?

4.2 Почему магнитопровод трансформатора выполняют из изолированных друг от друга листов электротехнической стали и как выполняется эта изоляция?

4.3 Назовите типы магнитопроводов.

4.4 Какие бывают типы обмоток трансформаторов?

4.5 Каково назначение трансформаторного масла, маслорасширителя, выхлопной трубы, газового реле?

4.6 Назовите типы регуляторов напряжения, применяемых в трансформаторах.

4.7 Что понимают под номером группы соединения обмоток трансформатора?

4.8 Назовите, какие группы соединения обмоток применяются в нашей стране.

4.9 Что называется напряжением короткого замыкания трансформатора?

МАРКИРОВКА ВЫВОДОВ ОБМОТОК ТРЁХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Цель работы: освоить методику маркировки выводов обмоток трансформатора, методику определения группы соединения обмоток; изучить условия параллельной работы трансформаторов.

1 Программа работы

1.1 Познакомиться с трансформаторами, находящимися на лабораторном столе.

1.2 Выбрать трансформатор с необозначенными выводами и провести маркировку выводов обмоток.

1.3 Соединить обмотки трансформатора по схеме «звезда-звезда» и определить номер группы соединения обмоток.

2 Методика выполнения работы

2.1 Маркировку выводов производят у трансформатора, не имеющего обозначений выводов на клеммном щитке. Маркировка – это нахождение начал и концов всех фаз обмоток высшего (A, B, C, X, Y, Z) и низшего (а, в, с, х, у, z) напряжений. Маркировку выполняют, например, с помощью контрольной лампы накаливания.

Сначала определяют выводы каждой из фаз обмоток высшего (3 пары) и низшего (3 пары выводов) напряжений. При этом лампу включают в сеть последовательно с одной из фаз. Лампа будет гореть только тогда, когда в схеме использованы два вывода одной и той же фазы.

Разделение фаз обмоток высшего и низшего напряжений проводят с помощью лампы накаливания. Фаза обмотки высшего напряжения имеет большее число витков и выполнена из провода меньшего сечения, поэтому ее сопротивление значительно больше, чем фазы обмотки низшего напряжения. В связи с этим лампа, включенная последовательно с фазой обмотки высшего напряжения, будет иметь накал менее яркий, чем включенная с фазой обмотки низшего напряжения.

Затем начинают маркировать обмотку высшего напряжения. Любой из выводов обмотки высшего напряжения принимают за начало фазы (например, Н1), тогда известен и конец фазы (К1). Последовательно с данной фазой соединяют вторую фазу и на них подают напряжение. К выводам третьей фазы обмотки высшего напряжения присоединяют вольтметр или лампу. Если лампа горит, то первые две фазы соединены между собой разноименными выводами, т.е. конец первой фазы К1 соединен с началом, предположим, второй фазы Н2. В соответствии с этим маркируем вторую фазу (Н2-К2). Затем третью фазу меняют в схеме опыта со второй и точно также находят ее начало Н3 и конец К3.

При правильной маркировке фаза, расположенная на среднем стержне, должна быть обозначена B-Y. Для ее нахождения обмотку высшего напряжения соединяют «звездой».

На предполагаемую фазу B-Y подают фазное напряжение и измеряют напряжения , и . Если предполагаемая фаза B-Y действительно находится на среднем стержне, то магнитные потоки в крайних стержнях будут одинаковы и равны половине потока в среднем стержне. При этом ЭДС, индуктируемая в фазах, расположенных на крайних стержнях, равна половине ЭДС фазы среднего стержня или половине подведенного напряжения, так как . Тогда имеет место соотношение . Если такое соотношение не получилось, то фаза B-Y выбрана неправильно, и ее нужно найти, повторив опыт с другими фазами.

Одноименные фазы обмоток высшего и низшего напряжений расположены на одном и том же стержне и имеют наибольшую взаимную индукцию, наибольшую магнитную связь. Зная фазы обмотки высшего напряжения, находят соответствующие фазы обмотки низшего напряжения. Для проверки соответствия фаз обмоток на одну из фаз (например, A-X) обмотки высшего напряжения подают соответствующее паспорту напряжение и измеряют ЭДС (напряжение) поочередно на всех фазах обмотки низшего напряжения. Фаза обмотки низшего напряжения с наибольшей ЭДС расположена на одном стержне с фазой обмотки высшего напряжения, на которую подавали напряжение (т.е. будет соответственно, например, а-х). Таким же образом проверяют соответствие других фаз обмоток низшего напряжения фазам обмотки высшего напряжения.

Для определения начала и конца фазы обмотки низшего напряжения на одну из фаз обмотки высшего напряжения (например, А-Х) подают фазное напряжение , конец ее Х соединяют с одним из выводов той же фазы обмотки низшего напряжения. После этого замеряют напряжение между несоединенными между собой выводами фаз. При конец фазы обмотки высшего напряжения Х соединен с началом фазы а обмотки низшего напряжения. Маркировку других фаз обмотки низшего напряжения проводят аналогично.

2.2 Под номером группы соединения обмоток трансформатора понимают число, получаемое делением на 30 угла сдвига между соответствующими линейными ЭДС обмоток высшего и низшего напряжения.

Для определения группы трансформатора соединяют обмотки высшего и низшего напряжения, например, по схеме «звезда-звезда». Два одноименных зажима А и а соединяют проводником, обмотку высшего напряжения подключают к трехфазной сети и измеряют напряжения , , , . Полученные значения сравнивают с напряжением, вычисленным по формуле

,

где номинальное линейное напряжение обмотки низшего напряжения; К– коэффициент трансформации, определенный через линейные напряжения обмоток высшего и низшего напряжения.

Пользуясь данными таблицы, представленной на лабораторном стенде, определяют номер группы соединения обмоток трансформаторов.

2.3 Для параллельной работы трансформаторов необходимо соблюдать следующие условия.

1. номинальные напряжения первичной и вторичной обмоток должны быть соответственно равны между собой; следствием этого является равенство коэффициентов трансформации; ГОСТ допускает разницу в коэффициентах трансформации не более 0,5% от их среднегеометрического значения;

2. напряжения короткого замыкания должны быть равными, допустимая разность их составляет 10% от среднеарифметического значения; активные и реактивные составляющие напряжений короткого замыкания трансформаторов также должны быть соответственно равными;

3. группы соединения обмоток трансформаторов должны быть одинаковыми;

4. номинальные мощности трансформаторов могут отличаться не более чем в 3 раза.

При выполнении всех указанных выше условий параллельно работающие трансформаторы нагружаются пропорционально их мощностям. В случае несоблюдения одного из условий трансформаторы загружаются непропорционально их мощностям, что приводит к перегрузке одного из трансформаторов и невозможности получения от параллельно работающих трансформаторов мощности, равной сумме их номинальных мощностей.