МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Лабораторная работа №2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Исполнитель:
студент группы	5А8Д		Нагорнов А.В.
Руководитель:
Доцент ОЭЭ			Гирник А. С.

Томск 2020

1. Цель работы: Изучить условия, которые позволяют включать трансформаторы на параллельную работу, и исследовать распределение нагрузки между трансформаторами при выполнении всех условий, а также при нарушении отдельных условий.

2. Программа работы

2.1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

2.2. Проверить выполнение условий включения на параллельную

работу трансформаторов.

2.3. Исследовать распределение нагрузки у параллельно работающих

трансформаторов при выполнении всех условий.

2.4. Исследовать распределение нагрузки у параллельно работающих

трансформаторов при неодинаковых коэффициентах трансформации.

2.5. Исследовать распределение нагрузки у параллельно работающих

трансформаторов при неодинаковых номинальных напряжениях короткого

замыкания.

2.6. Сделать основные выводы по результатам исследований.

3. Проверка выполнения условий включения на параллельную работу.

Условия включения трансформаторов на параллельную работу:

1) Равенство коэффициентов трансформации трансформаторов.

2) Равенство номинальных напряжений короткого замыкания.

3) Одинаковые группы соединения обмоток.

4) Номинальные мощности не должны отличаться более, чем в 3 раза.

3.1. Проверка принадлежности трансформаторов к одной и той же группе соединения обмоток.

Если включить два трансформатора с разными группами соединения обмоток на параллельную работу, то это приведет к возникновению больших уравнительных токов в обмотках, которые приведут к выходу из строя трансформаторов.

Собираем схему рис. 1, где электрически соединены между собой по одной произвольно выбранной клемме вторичных обмоток. К двум оставшимся клеммам подключаем вольтметр.

Рисунок 1 - Электрическая схема определения одноименных (однопотенциальных) клемм обмоток

На первичные обмотки X, A и x, a подаём напряжение. Вольтметр показывает U = 0, следовательно, условие выполняется – трансформаторы принадлежат к одной и той же, нулевой, группе соединения обмоток (Y/Y = 0).

3.2. Проверка коэффициентов трансформации.

Если напряжение на вторичных обмотках трансформаторов будет отличаться, то это приведет к возникновению уравнительных токов, которые в свою очередь приводят к падениям напряжения и нежелательным потерям.

Измеряем напряжение на первичных и вычисляем на вторичных обмотках каждого трансформатора и находим коэффициенты трансформации.

Коэффициенты трансформации равны.

3.3. Проверка номинальных напряжений короткого замыкания.

Если включить параллельно трансформаторы с разными показателями напряжения короткого замыкания, то внутренние сопротивления трансформаторов будут непропорциональны и при подключении нагрузки трансформаторы будут нагружены неравномерно: один из трансформаторов может быть перегружен, а другой недогружен.

Номинальные напряжения короткого замыкания трансформаторов обеспечены равными.

4. Исследование распределения нагрузки у параллельно работающих трансформаторов при выполнении всех условий.

Собираем электрическую схему (рис. 2)

Рисунок 2 - Параллельная работа однофазных трансформаторов при выполнении всех условий и при неодинаковых коэффициентах трансформации

Подаём напряжение на первичные обмотки и, изменяя сопротивление нагрузки, нагружаем трансформаторы до тока не более 1,2 номинального. Результаты исследования внесём в таблицу 1.

Таблица 1

№ опыта	U1	U 2	Тр1			Тр2		Нагрузка			Примечание
			21	P21	22		P22	2	P2
	В	В	А	Вт	А		Вт	А	Вт
1    	127 127 127 127 127	65 64 63 62 61	0.48 1.1 1.56 2.16 2.64	31.2 70.4 98.3 133.9 161	0.6 1.2 1.62 2.16 2.64		39 76.8 102 133.9 161	1 2 2.8 3.8 5	65 128 176.4 235.6 305	Все условия выполняются
1 2 3 4 5	127 127 127 127 127	65 64 63 62 61	0.72 1.2 1.32 1.56 1.8	46.8 76.8 83.2 96.7 109.8	0.48 0.84 0.96 1.32 1.56		31.2 53.8 60.5 81.8 96.4	1 1.8 2 2.4 2.8	65 115.2 126 148.8 170.8
1    	127 127 127 127 127	65 64 63 62 61	1.08 1.92 2.52 3.48 3.9	70.2 122.9 158.8 215.8 237.9	0.24 0.52 0.96 0.96 2.1		15.6 33.3 60.5 59.5 128.1	1 2 2.8 3.8 4.9	65 128 176.4 235.6 298.9	UK1  UK 2

Построим графики зависимости внешних характеристик трансформаторов.

Рисунок 3 – зависимости токов нагрузки от напряжения на клеммах вторичных обмоток трансформатора