Визначення параметрів і характеристик трансформаторів

Мета роботи: визначити параметри і розрахувати характеристики силового трансформатора за даними дослідів холостого ходу і короткого замикання.

Обладнання і прилади

Досліджуваний трансформатор типу ТСШ – 2,5 , автотрансформатор типу РНТ – 220 – 6, вимірювальний комплект К – 50, додатковий вольтметр електромагнітної системи на 30 В.

Зміст роботи

1. Виконати дослід холостого ходу трансформатора.

2. Виконати дослід короткого замикання трансформатора.

3. За даними дослідів визначити параметри заступної схеми трансформатора.

4. Розрахувати і побудувати:

• залежність ΔU = f(K_нв) при K_нв = 0;0,25;0,5;0,75;1;1,25; для двох значень cosφ₂=0,8 і cosφ₂=1;

• залежність U₂=f(K_нв) при cosφ₂=0,8 і 1,0;

• залежність ΔU = f(φ₂) при коефіцієнті навантаження K_нв=1.

5. Побудувати векторні діаграми напруг трансформатора при холостому

ході і короткому замиканні, для активного і індуктивного характеру навантаження трансформатора.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему рис. 2.1. Трансформатор живити з боку обмотки вищої напруги, вторинна обмотка розімкнена. Перед вмиканням схеми автотрансформатор встановити в положення, що забезпечує мінімальну напругу (U=0) на затискачах трансформатора.

Рисунок 2.1 – Схема до виконання дослідів холостого ходу і короткого

замикання

У трифазному трансформаторі з несиметричною магнітною системою утворюються несиметричні системи магніторушійних сил і струмів, причому F_A=F_C >F_B і відповідно I_OA=I_OC > I_OB .

Тому при проведенні дослідів роблять пофазний вимір напруг, струмів і потужностей, визначають їхнє середнє значення на фазу (з урахуванням знаків). Розрахунок параметрів заступної схеми трансформатора роблять на фазу.

Дослід холостого ходу провести для одного значення напруги, а саме при U=U_Н. Результати досліду холостого ходу занести в табл. 2.1.

Таблиця 2.1 – Характеристики і параметри холостого ходу

ВИМІРЯНО

ОБЧИСЛЕНО

Фаза А

Фаза В

Фаза С

UA В

IА А

PA Вт

UВ В

IВ А

PВ Вт

UС В

IС А

PС Вт

U0 В

I0 А

P0 Вт

Z0 , Ом

R0 , Ом R0 ом

X0 , Ом X0 ом

R75 , Ом

Z75 , Ом

cos0

3(U_A+U_B+U_C) I_A+I_B+I_C P_A+P_B+P_C

Тут U₀= ; I₀ = ; P₀ = ;

3 33 3

U₀ P₀ 310R₀

Z₀ = —— ; R₀ = —— ; X₀ = √Z₀² – R₀² ; R₇₅ = ———— ;

I₀ I₀² 235+θ₀

P₀

Z₇₅ = √R₇₅²+X₀² ; cos₀ = ——— .

U₀I₀

2. Для проведення досліду короткого замикання, не виключаючи схему рис.2.1, зменшити U₁ до нуля. Відключити схему від мережі. Замкнути вторинну обмотку накоротко. Включити автомат і, підвищуючи напругу U₁, довести струм у первинній обмотці до I_Н і провести запис U_K, I_K, P_K. Струм і потужність вимірювати комплектом К – 50. Напругу вимірювати на затискачах трансформатора додатковим вольтметром електромагнітної системи з межою вимірювання 30 В. Заміри в досліді короткого замикання занести в табл. 2.2.

Таблиця 2.2 – Характеристики та параметри досліду короткого

замикання

ВИМІРЯНО

ОБЧИСЛЕНО

Фаза А

Фаза В

Фаза С

UA В

IА А

PA Вт

UВ В

IВ А

PВ Вт

UС В

IС А

PС Вт

UК В

IК А

PК Вт

ZK , Ом

RK , Ом

XK , Ом

R75 , Ом

Z75 , Ом

cosК

U_K P_K 310R₀

де Z_K = —— ; R_K = —— ; X_K = √Z_K² – R_K² ; R₇₅ = ———— ;

I_K I_K² 235+θ₀

P_K

Z₇₅ = √R₇₅²+X_K² ; cos_K = ——— .

U_KI_K

Примітка:

I_K, P_K – визначати подібно I­₀ і P₀ ;

U_A+U_B+U_C

U_K = ——————

3

3. За даними табл. 2.1 і 2.2 розрахувати параметри заступної схеми трансформатора:

• у режимі холостого ходу;

• у режимі короткого замикання;

4. Залежність ΔU = f(K_нв) визначається формулою

ΔU = K_нв(U_Kа cosφ₂+U_Kрsinφ₂) , %,

Де

I_HR_K I_HX_K

U_Kа=  100% , U_Kр=  100% .

U_1ф U_1ф

Залежність U₂= f(K_нв) визначається формулою

ΔU

U₂ = U₂₀ 1- , В.

100

Залежність ΔU = f(φ₂) при постійному коефіцієнті навантаження К_НВ =1 визначити в межах зміни кута φ₂ від –90^о до +90 ^о .

У звіті подати

1. Мету роботи, обладнання і прилади, зміст роботи.

2. Схеми для проведення дослідів, результати вимірів і обчислень.

3. Параметри заступних схем трансформаторів у режимах холостого ходу, короткого замикання, заступні схеми у режимах холостого ходу і короткого замикання.

4. Розрахунки і залежності ΔU = f(K_нв), ΔU = f(φ₂) і U₂= f(K_нв).

5. Векторні діаграми напруг і струмів у режимах холостого ходу і короткого замикання.

Лабораторна робота №3