Снятие данных и построение внешних характеристик трансформаторов при неравенстве напряжений короткого замыкания
(υkI ≠ υkI). После включения трансформаторов на параллельную работу следует разомкнуть рубильник QS1, шунтирующий трехфазный дроссель L. При этом последовательно к вторичным обмоткам трансформатора Т2 оказывается подключенным дроссель, что приводит к увеличению напряжения короткого замыкания икII этого трансформатора. В результате нарушается равенство напряжений короткого замыкания параллельно работающих трансформаторов. Затем нагружают трансформаторы (замыкают рубильник QS3) и увеличивают нагрузку до тех пор, пока ток нагрузки более нагружаемого трансформатора не достигнет значения I2 = 1,2I 2ном. Приблизительно через одинаковые интервалы тока нагрузки этого трансформатора снимают не менее пяти показаний приборов и заносят их в табл. 3.1. При этом одно из показаний должно соответствовать номинальному значению тока нагрузки наиболее нагружаемого трансформатора. По полученным данным строят внешние характеристики трансформаторов (см. п. 4 программы работы).
Анализ результатов лабораторной работы
При анализе результатов лабораторной работы основное внимание уделяют вопросу распределения нагрузки между параллельно работающими трансформаторами. Сравнивая данные табл. 3.1 при υкI = υкII и υкI < υкII,а также внешние характеристики трансформаторов для этих случаев параллельной работы, следует сделать вывод о влиянии неравенства напряжений короткого замыкания на распределение нагрузки между трансформаторами. Известно, что длительная перегрузка трансформаторов недопустима. Поэтому по результатам лабораторной работы необходимо определить, насколько один из трансформаторов окажется недогруженным при номинальной нагрузке другого трансформатора (при неравенстве напряжений короткого замыкания).
|
|
|
Если менее нагружаемым является трансформатор Т2, то при номинальной нагрузке трансформатора Т1 его недогрузка (%)
∆III = [(I2II ном - I2II)/ I2II ном]100, (3.3)
где I2II ном — номинальный ток нагрузки Т2, А; I2н — ток нагрузки Т2 при номинальной нагрузке Т1, А.
Контрольные вопросы
1. С какой целью применяют параллельную работу трансформаторов?
2. Каковы условия включения трансформаторов на параллельную работу?
3. Почему не допускается включение на параллельную работу трансформаторов с разными группами соединения даже при одинаковых вторичных напряжениях?
4. Каковы допуски на различие коэффициентов трансформации и напряжений короткого замыкания для трансформаторов, включаемых на параллельную работу?
5. Что такое фазировка трансформаторов, для чего и как она выполняется?
6. От чего зависит распределение нагрузки между параллельно работающими трансформаторами?
|
|
|
Вывод: исследовал условия включения трансформаторов на параллельную работу и изучил теорию данного вопроса.
Форма отчетности: устная защита работы.
Лабораторная работа №9.Исследование силового трансформатора методом холостого хода и короткого замыкания.
Цель работы: изучить значение и практическое применение опытов холостого хода и короткого замыкания для силовых трансформаторов.
Время проведения: 2 часа.
Формируемые компетенции: ПК 1-ПК 2.
Опытом холостого хода трансформатора называется включение одной из его об-
моток (обычно низкого напряжения) под номинальное напряжение. Потребляемый при
этом ток называют током холостого хода Iхх (обычно выражают в % от Iном).
Потребляемую при этом активную мощность называют потерями холостого хода
Рхх (кВт). Эта мощность расходуется, в основном, на перемагничивание электротехни-
ческой стали (потери на гистерезисе) и на вихревые токи. Ток и потери холостого хода
являются паспортными данными силовых трансформаторов.
Потери холостого хода трансформаторов Рхх, измеренные при нормальной часто-
те и весьма малом возбуждении (порядка нескольких процентов от номинального на-
пряжения трансформатора), можно пересчитать к потерям холостого хода при номи-
нальном напряжении по формуле
|
|
|
где Р’хх= Ризм – Рпр потери, измеренные при подводимом при измерении на-
пряжении (возбуждении) U;
Рпр и Ризм - соответственно мощность, потребляемая приборами и суммарные
потери в трансформаторе и приборах.
n - показатель степени, равный для горячекатаной стали 1,8; для холоднокатаной стали - 1,9.
Заводы-изготовители производят измерения потерь холостого хода при номи-
нальном напряжении и при малом (обычно 380 В) напряжении.
Измерение потерь холостого хода может быть произведено также при напряже-
нии, равном 5 - 10% номинального. Отличие полученных значений потерь от заводских
данных должно быть не более 10% для однофазных и не более 5% для трехфазных.
Измерение потерь холостого хода производится при напряжении и по схемам,
указанным в протоколе испытания завода-изготовителя.
Если завод-изготовитель производил измерения потерь холостого хода только при
номинальном напряжении трансформатора, то следует измерение потерь холостого хода
произвести при напряжении 380 В и выполнить пересчет их к номинальному напряже-
нию по формуле, указанной выше.
|
|
|
В дальнейшем измерение потерь холостого хода следует производить при напря-
жениях 380 В. У исправных трехфазных трехстержневых трансформаторов соотношение
потерь, как правило, не отличается от соотношений, полученных на заводе-
изготовителе, более, чем на 5%.
Для трансформаторов, имеющих переключающее устройство с токоограничи-
вающим реактором, дополнительно производится опыт холостого хода на промежуточ-
ном положении "Мост".
Измерение потерь холостого хода при напряжении 380 В следует производить до
измерения сопротивления обмоток постоянному току и прогрева трансформатора постоянным током.
При измерении потерь и тока холостого хода следует применять измерительные
приборы класса точности 0,5. Для измерений могут использоваться переносные измери-
тельные комплекты типа К-50 (К-51).
При измерении потерь и тока холостого хода при номинальном напряжении об-
моток выше 0,4 кВ рекомендуется применять измерительные трансформаторы класса
точности 0,2.
Потери холостого хода трехфазных трехстержневых трансформаторов измеряют
при трехфазном или однофазном возбуждении.
При трехфазном возбуждении измерения производят двумя однофазными ватт
метрами или одним трехфазным ваттметром (см. рис. 2.9).
Измеренные потери определяются как алгебраическая сумма потерь, измеренных
каждым ваттметром. Потери в трансформаторе определяют как разность измеренных
суммарных потерь и потерь в приборах (см. рис. 2.10), поскольку потери в приборах мо-
гут быть соизмеримы с потерями холостого хода.
Рис. 2.9. Схемы включения приборов при проведении опыта холостого
хода силовых трансформаторов.
а - для однофазных трансформаторов; б - для трехфазных трансформаторов.
Ток холостого хода трансформатора определяют как среднеарифметическое зна-
чение токов трех фаз.
При измерении потерь холостого хода при однофазном возбуждении напряжени-
ем 380 В проводят три опыта с приведением трехфазного трансформатора к однофазно-
мупутем поочередного замыкания накоротко одной из его фаз и возбуждении двух дру-
гих фаз.
Первый опыт - замыкают накоротко обмотку фазы А, возбуждают фазы В и С
трансформатора и измеряют потери.
Второй опыт - замыкают накоротко обмотку фазы В, возбуждают фазы А и С
трансформатора и измеряют потери.
|
|
Рис. 2.10. Схемы измерения потерь холостого хода в трехфазных трансформаторов.
а - для измерения суммарных потерь; б - для измерения потерь в приборах.
Соединение первичной обмотки в треугольник
Соединение первичной обмотки в звезду с выведенной нулевой точкой
Группа соединения Υ0/Δ.
Рис. 2.11.а. Схемы возбуждения трехфазных трансформаторов
По данным опыта холостого хода определяют коэффициент трансформации Ктр; потери в стали Рст; полное активное и реактивное сопротивления трансформатора при холостом ходе.
Опыт короткого замыкания.
Опыт короткого замыкания производится при значительно пониженном напряжении и позволяет определить параметры трансформатора при любой нагрузке. При опыте короткого замкания вторичную обмотку трансформатора замыкают накоротко, а к первичной обмотке подводят такое пониженное напряжение Uк, при котором в обмотках трансформатора протекают номинальные токи. Это напряжение называется напряжением короткого замыкания и измеряется в прцентах от номинального, то есть Uк=Uк/Uн*100. Согласно ГОСТ 11677-65 напряжение короткого замыкания изменяется у трансформаторов в зависимости от мощности и конструкции от 5,5 до11%.
Зная Uк и Iном можно найти установившийся и наибольший мгновенный токи к.з.
Iк.уст=Iном*U1|Uк; Iк.мах=2*Iк; Рмеди=Iном2*Rк.
Вывод: напряжение короткого замыкания и ток холостого хода трансформатора его важнейшие характеристики, применяющиеся в различных расчетах.
Форма отчетности: устная защита работы.
Лабораторная работа №10.Исследование универсального коллекторного двигателя
Цель работы: изучить устройство и характеристики универсального коллекторного двигателя.
Формируемые компетенции: ПК1-ПК2.
Время проведения: 2часа.
Лабораторная работа№10
Тема: Исследование универсального коллекторного двигателя
Цель работы. Изучить конструкцию универсального коллекторного двигателя и приобрести практические навыки в сборке схемы и включении двигателя, а также в опытном исследовании двигателя и построении его рабочих характеристик; экспериментально подтвердить свойства универсального коллекторного двигателя.
Программа работы
1. Ознакомиться с конструкцией двигателя и нагрузочным устройством; записать паспортные данные двигателя и измерительных приборов.
2. Собрать схему по рис. 21.1 и после проверки ее преподавателем выполнить пробный пуск двигателя на постоянном и переменном токах.
3. Снять показания приборов и построить рабочие характеристики двигателя для случаев его работы от сети постоянного и переменного токов.
4. Составить отчет и сделать заключение о проделанной работе.
Подготовка к работе
1. Повторить теоретический материал [5]: устройство универсального коллекторного двигателя, особенности коммутации на переменном токе; принципиальная схема двигателя, сравнение рабочих характеристик двигателя при постоянном и переменном токах.
Рис. 21.1. Схема включения универсального коллекторного двигателя
1. Подготовить в рабочей тетради таблицы для занесения результатов опытов и координатную сетку для построения рабочих характеристик.
Порядок выполнения работы
Схема соединений и пробный пуск двигателя.Универсальные коллекторные двигатели по своему устройству почти не отличаются от двигателей постоянного тока последовательного возбуждения. Разница состоит лишь в том, что магнитная система универсальных двигателей полностью шихтованная из тонколистовой электротехнической стали. На двух явно выраженных полюсах универсального двигателя располагают четыре полюсные катушки (K1, K2, КЗ и К4), соединенные последовательно между собой и с обмоткой якоря (рис. 21.1). При включении двигателя в сеть постоянного тока используют четыре полюсные катушки, а при включении в сеть переменного тока — только две (К2 и КЗ). Благодаря такому способу включения свойства двигателя на постоянном и переменном токах оказываются приблизительно одинаковыми. Однако точного совпадения характеристик универсального двигателя при его работе на постоянном и переменном токах добиться невозможно.
Универсальные двигатели обычно изготовляют мощностью до 300 Вт, поэтому хотя они и имеют последовательное возбуждение их можно включать без предварительной нагрузки на валу. Объясняется это тем, что силы трения, возникающие в самом двигателе (в подшипниках и в щеточно-коллекторном узле), являются достаточными для ограничения частоты вращения.
На представленной на рис. 21.1 схеме включение двигателя выполняется либо рубильником QS1 (в сеть постоянного тока), либо рубильником QS2 (в сеть переменного тока). Потенциометр RP и однофазный регулятор напряжения РНО позволяют регулировать напряжение, подводимое к двигателю. В цепь постоянного тока включены амперметр РА1 и вольтметр PV1, в цепь переменного тока — амперметр РА2, вольтметр PV2 и ваттметр PW. В качестве нагрузочного устройства в установке использован электромагнитный тормоз ЭМТ. Возможно применение и другого нагрузочного устройства (см. В.4).
После сборки схемы и проверки ее преподавателем производят пробный пуск двигателя сначала на постоянном (включают QS1), а затем на переменном токе (включают QS2). При каждом включении следует проверить возможность регулировки частоты вращения двигателя изменением подводимого к двигателю напряжения.
Рабочие характеристики.Сначала включают двигатель в сеть постоянного тока (замыкают QS1) и нагружают его посредством ЭМТ до номинального тока нагрузки I= IномЗатем постепенно разгружают двигатель до режима холостого хода и приблизительно через одинаковые интервалы тока нагрузки снимают показания приборов и заносят их в табл. 21.1. Затем рубильник QS1 отключают и опыт повторяют на переменном токе (включают QS2) и показания приборов заносят в табл. 21.2. Как в первом, так и во втором случаях напряжение питания двигателя во время опытов необходимо поддерживать неизменным и равным номинальному. Выполнив вычисления по формулам, приведенным в табл. 21.1 и 21.2, строят графики рабочих характеристик при работе двигателя на постоянном и переменном токах. Примерный вид этих характеристик показан на рис. 21.2.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1197; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!