Лабораторная работа №5 Исследование трёхфазного двухобмоточного трансформатора

Цель работы: освоение методики опытного определения основных параметров и исследование рабочих свойств трёхфазного двухобмоточного трансформатора.

Содержание работы:

1. Ознакомиться с конструкцией исследуемого трансформатора и определить его паспортные данные.

2. Определить сопротивление обмоток трансформатора постоянному току.

3. Снять и построить характеристики холостого хода.

4. Определить коэффициент трансформации.

5. Снять и построить характеристики короткого замыкания.

6. На основании данных п.3 и п.5 определить мощности холостого хода Р_XН и короткого замыкания Р_КН, ток холостого хода в процентах I_X%, напряжение короткого замыкания u_к %.

7. По данным п.2-5 определить параметры Т-образной схемы замещения трансформатора и вычертить её с указанием значений параметров.

8. Снять и построить внешние характеристики при cosφ₂=1 и cosφ₂=0 и определить по ним для номинальной нагрузки величину процентного изменения напряжения ΔU%. Рассчитать и построить зависимость ΔU% = ƒ(cosφ₂) при β=const.

9. Для нескольких значений коэффициента загрузки β рассчитать КПД трансформатора при cosφ₂ =1 и построить зависимость η= ƒ(β). Определить коэффициент загрузки трансформатора β_опт, при котором КПД достигается максимум, и оценить значение η_мах.

10. Дать оценку результатам испытаний.

Выполнение работы

При знакомстве с конструкцией исследуемого трансформатора необходимо выяснить тип магнитопровода, конструктивное выполнение, количество и конструкцию обмоток, расположение их на магнитопроводе и крепление. Определить характер системы охлаждения. Ознакомиться с выводным щитком и маркировкой концов обмоток. Необходимо записать все паспортные данные трансформатора. При отсутствии некоторых паспортных данных полного перечня дополнить таблицу паспортных данных результатами исследования и расчётов (табл.5.1). Если отсутствуют значения номинальных токов обмоток, то их рассчитывают по формулам:

I_1H = ; I_2H = .

1. Измерение сопротивления обмоток трансформатора.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току при испытании трансформаторов производится для выявления дефектов в электрической части трансформатора. Результаты измерения сопротивления обмоток могут быть

Таблица 5.1.

Паспортные данные исследуемого трансформатора

Наименование паспортной величины		Услов. обознач.	Ед. измер.	Значение величины
Номинальная мощность трансформатора		SН	кВА
Номинальная частота		f1	Гц	50
Число фаз		m1	-	3
Обмотка высокого напряжения ВН:	Номинальное напряжение: звезда Y треугольник Δ	U1Н -“-	B -“-	380 220
	Номинальный ток: звезда Y треугольник Δ	I1Н -“-	A -“-
Обмотка низкого напряжения НН:	Номинальное напряжение: звезда Y треугольник Δ	U2Н -“-	B -“-	230 133
	Номинальный ток: звезда Y треугольник Δ	I2Н -“-	A -“-
Коэффициент трансформации		кт	-
Ток холостого хода		Iхн	А
Ток холостого хода в процентах от номинального		Iх%	%
Потери холостого хода		Рхн	вт
Напряжение короткого замыкания		Uк%	%
Потери короткого замыкания		Ркн	вт

использованы также для выделения добавочных потерь из общих потерь короткого замыкания.

Измерение сопротивлений обмоток трансформатора осуществляется с помощью измерительного моста или методом амперметра и вольтметра (рис. 5.1). Измеряются сопротивления всех фаз первичной и вторичной обмоток.

измерение сопротивления производится не менее трёх раз при различных значениях тока (метод амперметра и вольтметра). Чтобы исключить влияние нагрева обмоток на результаты измерений, ток при опыте не должен превышать 20% номинального тока обмотки.

Данные измерений записываются в таблицу 5.2.Сопротивления обмоток определяют из соотношения r = U/I при комнатной температуре t_К. Потом рассчитывается среднеарифметическое сопротивление r_ср:

r_CP = .

Полученные сопротивления должны быть приведены к расчётной рабочей температуре, которая для масляных и сухих трансформаторов с изоляцией классов нагревостойкости А, Е и В составляет 348К (75^оС), а для классов F и H (сухие трансформаторы) – 388К (115^оС). Приведём сопротивления обмоток трансформатора к температуре 75^оС по следующим формулам:

для обмоток из алюминия

r₇₅ = ;

для обмоток из меди

Таблица 5.2

Данные измерений для расчета сопротивлений

обмоток

Обмо тка

№п.п.

Фаза 1

Фаза 2

Фаза 3

Ср.значение

U

I

r1

U

I

r2

U

I

r3

rср

r75

В

А

Ом

В

А

Ом

В

А

Ом

Ом

Ом

Первичная обмотка

1

r1CP

r1 75

2

3

Вторичная обмотка

1

r2CP

r2 75

2

3

r₇₅ = r_CP .