Лабораторна робота №4

Дослідження і аналіз енергетичної й зовнішньої характеристики силового трансформатора при різному характері навантаження.

Ціль роботи: Складається в експериментальному одержанні двох основних робочих характеристик-енергетичної, тобто залежність коефіцієнтів корисної дії від навантаження η=f(I₂) і зовнішньої напруги U₂= f(I₂), і зіставлення їх з розрахунковими.

Порядок проведення дослідів.

1. При проведенні дослідів схема включення обмоток виконується за завданням викладача. За даними результатів попередніх робіт № 2 і № 3, величини коефіцієнта потужності навантаження, можна побудувати експериментальну енергетичну характеристику СТ. Використовуючи чисто індуктивне і чисто ємнісне (набір конденсаторів) навантаження зняти досвідченим шляхом і побудувати два види зовнішньої характеристики СТ. Для цього до вторинного трансформатора підключити один вид навантаження, зняти показання приладів і дані занести в таблицю 4.1; після цього поміняти вид навантаження й повторити вимір. Початок дослідів проводити при найбільшому опорі навантаження. Струм навантаження збільшувати при найбільшому опорі навантаження. Струм навантаження збільшувати, починаючи з I₂=0,25I_2н до I₂=(1,1÷1,2) I_2н з таким розрахунком, щоб одержати 5-6 точок (I₂ – номінальне значення струму для вторинного кола трансформатора). На підставі даних, отриманих дослідним і розрахунковим шляхом, побудувати залежності η=f(Р₂ або I₂), cosφ₁= f(Р₂), U₂ =f(Р₂ або I₂). Оцінити й пояснити розходження експериментальних і розрахункових характеристик.

2. Зробити визначення необхідної реактивної потужності батареї для підвищення cosφ₂, тому що трансформатор навантажити більшою активною потужністю не можна, через небезпеку перегріву його обмоток, то при установці батареї конденсаторів, що підвищила б коефіцієнт потужності, приміром, до значення cosφ’₂=0,95 від трансформатора можна б було одержати активну потужність (S_н – повна номінальна потужність СТ).

Необхідна реактивна потужність батареї

, де

Р₂ – активна потужність до підвищення коефіцієнта потужності cosφ’₂;

tgφ₁- відповідний коефіцієнт потужності до підвищення (cosφ’₂);

tgφ₂- відповідний коефіцієнт потужності після підвищення (cosφ’₂)

Після розрахунків вибрати комплектну конденсаторну установку.

Таблиця 4.1

Режими роботи трансформатора

№ № розрахунків

Дані вимірів

Результати вимірів

I2

U2

Р2

I1

U1

Р1

cosφ1

η

cosφ2

ΔU

ΔU

А

В

Вт

А

В

Вт

о. е.

%

о. е.

В

%

Холостий хід

1 2 3

Індуктивне навантаження (φ2=+90о)

1 2 3 4

Ємнісне навантаження (φ2=-90о)

1 2 3 4

Коротке замикання

Звіт повинен містити:

а). Обґрунтування експериментів для характеристик, що знімаються;

б). Схеми дослідів і таблиці вимірів;

в). Графіки характеристик (досліджених і розрахункових);

г). Формули вироблених розрахунків;

д). Пояснення з приводу розходження досліджених і розрахункових характеристик.

Контрольні питання:

1. Які відомі робочі характеристики СТ?

2. Чим визначається вид зовнішньої характеристики СТ?

3. Яке можливо найбільше відхилення U₂ від U_2н при номінальному навантаженні?

4. Як зміниться вид енергетичної характеристики при зміщенні cosφ₂?

5. При яких умовах коефіцієнт корисної дії СТ досягає максимального значення?

6. Які втрати можна вважати постійними , а які змінними?

Література до роботи:

1. [К] - розділ «Трансформатори»

2. [Л1] - стор. 84-87, стор. 87-88

3. [Л2] - стор. 419-429

4. [Л4] – стор. 32-40; стор. 53-58.