Испытание трёхфазного трансформатора

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Цель: определение характеристик трёхфазного трансформатора по результатам опытов холостого хода и короткого замыкания.

Основные понятия

Трёхфазный трансформатор представляет собой конструктивное объединение трёх однофазных трансформаторов в общую систему (рис. 1).

На каждом стержне магнитопровода расположены обмотки высшего ВН и низшего НН напряжений, относящиеся к одной фазе. Для понижающего трансформатора обмотка ВН является первичной, а обмотка НН – вторичной.

Испытание трансформатора предусматривает проведение опытов холостого хода и короткого замыкания с целью получения данных, необходимых для определения коэффициента трансформации, для расчёта и построения внешней характеристики а также для расчёта и построения зависимости КПД от степени загрузки трансформатора

Рис. 1. Устройство трёхфазного трансформатора

Коэффициент трансформации трёхфазного трансформатора определяется отношением номинальных линейных напряжений первичной и вторичной обмоток

Для соединения фаз обмоток определяется отношением чисел витков обмоток ВН и НН одной фазы а для соединения

Внешняя характеристика для трёхфазного трансформатора может быть построена по двум точкам, соответствующим режиму холостого хода и режиму номинальной нагрузки Расчёт внешней характеристики производится по формуле

где - линейное напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора в режиме холостого хода; - процентное изменение напряжения на зажимах вторичной обмотки, определяемое по формуле

В данной формуле - активная составляющая напряжения короткого замыкания; - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания. Их величины определяются по формулам

В формуле (6) - мощность номинальных электрических потерь в обмотках трансформатора, определяемая в результате опыта короткого замыкания; и

- соответственно линейное напряжение и линейный ток первичной обмотки, которые ввиду несимметрии магнитной цепи трансформатора определяется

как средние арифметические величины напряжений и токов при опыте короткого замыкания.

В формуле (3) - угол сдвига фазы тока по отношению к фазе напряжения при опыте короткого замыкания.

Величина в формуле (5) – номинальное линейное напряжение первичной обмотки трансформатора.

Коэффициент полезного действия определяется по формуле или иначе

где - коэффициент загрузки трансформатора - номинальная полная мощность, - мощность потерь в магнитопроводе (из опыта холостого хода), - мощность номинальных электрических потерь в обмотках (из опыта короткого замыкания).

Программа работы

1. Провести опыт холостого хода и короткого замыкания трансформатора.

2. Определить коэффициент трансформации; коэффициент мощности в режиме холостого хода; коэффициент мощности в режиме короткого замыкания.

3. Рассчитать и построить внешнюю характеристику для

и при

4. Рассчитать и построить зависимость для и

при

Оборудование лабораторной установки

Т1 РНТ – регулирующий трёхфазный трансформатор напряжения;

Т2 ТС – испытуемый силовой трансформатор;

ТТ1, ТТ2, ТТ3 – измерительные трансформаторы тока;

А1, А2, А3 – амперметры с номинальным значением тока 5А;

- трёхфазный ваттметр с номинальным значением мощности 2 кВт;

- вольтметр с номинальным значением напряжения 250В.

Для проведения опыта холостого хода измерительные трансформаторы тока включить на номинальный первичный ток

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с испытуемым трансформатором, записать его тип и номинальные данные, указанные на щитке.

2. Собрать цепь по схеме рис. 2 для проведения опыта холостого хода трансформатора.

3. После проверки цепи преподавателем включить её под напряжение.

4. С помощью РНТ подать на первичную обмотку испытуемого трансформатора номинальное напряжение

5. Измеренные величины напряжений на зажимах первичной обмотки и на зажимах вторичной обмотки исследуемого трансформатора, а также токов и мощности записать в табл. 1.

Таблица 1

Таблица наблюдений для опыта холостого хода

Трансформатора

Величины

Ед. изм.

Опыт

Х.х.

6 С помощью РНТ напряжение обязательно понизить до нуля, после чего отключить цепь от сети.

7. Собрать цепь по схеме рис. 3 для проведения опыта короткого замыкания трансформатора. В этой схеме к оборудованию, использованному при выполнении опыта холостого хода, добавляется измерительный трансформатор напряжения ТН, через который включаются обмотки напряжения ваттметра. Вольтметр должен иметь предел измерения 25В.

8. Рассчитать номинальный линейный ток первичной обмотки исследуемого трансформатора по формуле

9. Трансформаторы тока ТТ1, ТТ2, ТТ3 переключить на номинальный первичный ток

10. После проверки цепи преподавателем включить её под напряжение и с помощью РНТ установить на первичной обмотке такое пониженное напряжение при котором ток короткого замыкания

11. Записать в табл. 2 показания приборов и отключить цепь от сети.

Таблица 2

Таблица наблюдений для опыта короткого замыкания трансформатора