Спеціальні способи з’єднання обмоток трифазних трансформаторів

Мета роботи: вивчити особливості з’єднання “трикутник - зигзаг” і “трикутник – шестифазна зірка”.

Обладнання і прилади

Досліджуваний трансформатор типу ТСШ – 2,5, первинна обмотка якого розрахована на напругу U_1Ф=220 В, а вторинна обмотка складається із шести котушок (по дві на кожну фазу), кожна з них розрахована на напругу U_2Ф=30 В, вольтметри електромагнітної системи.

Зміст роботи

1. Ознайомитися з конструкцією випробуваного трансформатора і його паспортними даними.

2. Перевірити маркування виводів обмоток ВН і НН.

3. Досліджувати схему з’єднання “трикутник - зигзаг”.

4. Досліджувати схему з’єднання “трикутник – шестифазна зірка”.

5. Побудувати векторні діаграми напруг для досліджуваних схем.

Порядок виконання роботи

1. З’єднати первинні фазні обмотки трансформатора за схемою Δ і, не з’єднавши між собою вторинні котушки, підвести до первинної обмотки напругу (рис. 5.1). Виміряти вторинні напруги U_ax, U_a'x', U_вy, U_в'y', U_cz і U_c'z'.

2. Виконати маркування обмоток ВН і НН відповідно до групи Δ/Y/Y – 7 – 1. Спочатку виконується сьома група для обмотки ВН і однієї з обмоток НН, тобто як для трифазного двообмоткового трансформатора (див. лабораторну роботу № 3). Після цього виконується перша група для обмотки ВН і другої обмотки НН.

3. Зібрати схему “трикутник – зигзаг” відповідно до рис. 5.2.

z

z'

z

c

z'

c'

c'

c

'

'

'

'

Рисунок 5.1 Рисунок 5.2

Виміряти фазні і лінійні вторинні напруги і занести їхні значення в табл. 5.1.

Таблиця 5.1 – Вторинні напруги в схемі “трикутник – зигзаг”

Схема

Uax

Uвy

Ucz

Ua'x'

Uв'y'

Uc'z'

Uax'

Uвy'

Ucz'

Uaв

Uвc

Uac

Рисунок 5.2

Рисунок 5.3

4. Змінити схему з’єднання, як показано на рис. 5.3, зробити ті ж виміри і записати в табл. 5.1.

z

z

c

c

'

'

'

'

'

'

Рисунок 5.3

5. Використовуючи маркування обмоток, отримані в п. 2, самостійно спроектувати і зібрати схему з’єднань “трикутник – шестифазна зірка”. Виміряти фазні і лінійні вторинні напруги і занести їхні значення в табл. 5.2.

Таблиця 5.2 – Вторинні напруги в схемі “трикутник – шестифазна зірка”

Схема

Uax

Uвy

Ucz

Ua'x'

Uв'y'

Uc'z'

Uaв

Uвс

Uас

Uаа'

Uвв'

Ucc'

Обробка дослідних даних

1. Розрахувати значення вторинних фазних і лінійних напруг по відомих значеннях напруг на півфазах ax, a΄x΄ і т.д. для схем рис. 5.2 і 5.3. Результати розрахунку порівняти з даними вимірів табл. 5.3.

Таблиця 5.3 – Результати розрахунку і порівняння виміряних величин

СХЕМА	U2Ф		U2Л
	виміряно Uax'	розраховано	виміряно Uaв	розраховано
Рисунок 5.2
Рисунок 5.3

2. Побудувати векторну діаграму напруг для схеми відповідно до рис. 5.2.

3. Побудувати векторну діаграму напруг для схеми відповідно до рис. 5.3. Визначити, як зміниться фаза вторинної лінійної напруги в порівнянні з попередньою векторною діаграмою.

4. Побудувати векторну діаграму напруг для схеми з’єднання “трикутник – шестифазна зірка”.

У звіті подати:

1. Схеми для проведення дослідів.

2. Таблицю виміряних і розрахованих величин.

3. Векторні діаграми напруг для з’єднання вторинних обмоток “зигзагом” і “шестифазною зіркою”.

Лабораторна робота № 6

ПАРАЛЕЛЬНА РОБОТА ТРИФАЗНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

Мета роботи: вивчити правила складання схем і характеристик трансформаторів при їх паралельному включенні на загальне навантаження.

Обладнання і прилади

1. Трансформатори силові трифазні двообмоткові – 2 шт.

2. Трифазний реостат – 1 шт.

3. Амперметри електромагнітної системи на 10 А – 2 шт.

4. Амперметри електромагнітної системи на 20 А – 1 шт.

5. Вольтметр електромагнітної системи на 250 В – 1 шт.

Зміст роботи

1. Зняти зовнішні характеристики окремо для кожного із досліджуваних трансформаторів.

2. Зібрати схему рис. 6.2 і зняти сумарну зовнішню характеристику досліджуваних трансформаторів при їх навантаженні.

3. Побудувати в одній системі координат зовнішні характеристики досліджуваних трансформаторів і сумарну зовнішню характеристику.

4. На підставі п. 3 зробити визначення, як розподіляється навантаження між трансформаторами.

Порядок виконання роботи

1. Згідно до лабораторної роботи № 3, зібрати схему (рис. 3.1) і зняти окремо для кожного досліджуваного трансформатора зовнішні характеристики.

2. Перед тим як зібрати схему рис. 6.2 треба виконати:

- фазування автоматів АП1 і АП2. Для чого, увімкнути автомати, вольтметром на U=250 В електромагнітної системи поміряти напруги між затискачами А₁ – А₂, В₁ – В₂ і С­₁ – С₂ . Якщо вольтметр показує нуль, то маркування затискачів вірно;

- визначити коефіцієнти трансформації кожного із досліджуваних трансформаторів. Якщо вони не однакові, визначити відхилення по формулі:

k₁-k₂

Δk= 100% < 0.5 %

√ k₁k₂

Зробити висновок про можливість включення трансформаторів на паралельну роботу.

- зібрати фазні обмотки трансформаторів так, щоб трансформатори належали до однієї групи з’єднань;

- провести фазування трансформаторів по вторинній стороні (рис. 6.1); з’єднавши а₁ з а₂ , подати напругу на первинні обмотки трансформаторів, вольтметром на U=250 В виміряти напруги між в₁ і в₂ , с₁ і с₂ . Якщо Uв₁в₂ , Uс₁с₂ дорівнюють нулю, маркування вірно.

3. Після фазування вторинної сторони трансформаторів, зібрати схему рис. 6.2.

4. Включивши АП₁ і АП₂ , у режимі холостого ходу виміряти зрівнювальний струм і відповідну напругу U₂ .

5. Зменьшуючи опір навантаження, для 5 – 6 значень струмів, зробити виміри і занести у табл. 6.1.

Таблиця 6.1 – Результати вимірів електричних величин трансформаторів при

паралельній роботі

I21, А	I22, А	I3= I21 +I22	U2, В

6. На основі отриманих даних п. 1 порядку виконання роботи і табл. 6.1, побудувати в одній системі координат зовнішні характеристики і на їх підставах зробити висновок про розподіл навантаження між трансформаторами.

У звіті подати:

1. Умови включення трансформаторів на паралельну роботу.

2. Паспортні дані, що підтверджують можливість такого включення; стандартні позначення схем і груп з’єднань трансформаторів.

3. Схеми включення трансформаторів (рис. 6.1, 6.2).

4. Таблицю вимірів і зовнішні характеристики для навантажених трифазних трансформаторів.

5. Відповіді на такі питання:

а) яке з умов включення трансформаторів на паралельну роботу необхідно виконувати точно ?

б) виконання яких умов включення перевіряється при холостому ході ?

в) виконання яких умов включення виконується при навантаженні трансформаторів ?

г) у чому полягає негативна роль зрівняльного струму ?

д) у чому полягає позитивна роль зрівняльного струму ?

е) який із двох трансформаторів із різними коефіцієнтами трансформації буде перевантажений при паралельній роботі ?

ж) як записати більш точно умову U_KI % = U_KII % ?

з) який із двох трансформаторів із різними U_K буде перевантажений при роботі на загальне навантаження ?

Лабораторна робота № 7