11871

Исследование трехфазного трансформатора

Лабораторная работа

Энергетика

Цель работы Проведение опытов холостого хода и короткого замыкания и расчет по данным этих опытов параметров схемы замещения и некоторых других зависимостей характеризующих работу трехфазного трансформатора при нагрузке Программа работы И...

Русский

2013-04-14

366 KB

55 чел.

  1.  Цель работы
    1.  Проведение опытов холостого хода и короткого замыкания и расчет по данным этих опытов параметров схемы замещения и некоторых других зависимостей, характеризующих работу трехфазного трансформатора при нагрузке
  2.  Программа работы
    1.  Исследовать трансформатор в режиме опыта короткого замыкания:
    2.  Исследовать трансформатор в режиме холостого хода:
    3.  Снять внешнюю характеристику трансформатора при активной нагрузке при соединении обмоток по схеме «звезда/звезда».
    4.  Снять внешнюю характеристику трансформатора при активной нагрузке при соединении обмоток по схеме «звезда/треугольник».
    5.  Исследовать трансформатор при несимметричной нагрузке без нулевого провода.
    6.  Исследовать трансформатор при несимметричной нагрузке с нулевым проводом.
  3.  Приборы и оборудование

В лабораторной работе используются следующие модули:

  •  модуль питания стенда (МПС);
  •  модуль питания (МП);
  •  модуль измерителя мощности (МИМ);
  •  модуль добавочных сопротивлений №2 (МДС2);
  •  модуль однофазных трансформаторов (МОТ);
  •  модуль ввода/вывода (МВВ);
  •  силовой модуль (СМ).
  1.  Порядок выполнения работы
    1.  Перед проведением работы необходимо привести модули в исходное состояние.
    2.  В работе используется трехфазный трансформатор на основе трех однофазных двухобмоточных трансформаторов, данные которого приведены в Приложении А.
    3.  Для проведения данной работы на персональном компьютере должно быть загружено ПО Labdrive и выбрана соответствующая лабораторная работа.
    4.  Опыт короткого замыкания

Схема для проведения опыта короткого замыкания трехфазного трансформатора представлена на рисунке 1


Рисунок 1 – Схема для проведения опыта короткого замыкания

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить последовательно автоматические выключатели QF1 модуля питания стенда и QF2 модуля питания;
  •  включить кнопку «Сеть» МИМ;
  •  переключателем SA1 модуля МОТ изменять сопротивление в первичной ветви до тех пор, пока ток приблизительно не будет равен номинальному:  (Приложение А), где  – полная номинальная мощность трансформатора, ВА.

Данные опыта занести в таблицу 1.

Таблица 1 – Данные опыта

Данные опыта

Расчётные данные

U

I

PК

zК

rK

xK

UK

UKA

UKR

В

А

Вт

Ом

Ом

Ом

%

%

%

Uсреднее значение линейного напряжения.

Iсреднее значение линейного тока.

PКмощность короткого замыкания трех фаз.

Расчётные данные.

Коэффициент мощности при опыте короткого замыкания: .

Полное, активное и индуктивное сопротивления трансформатора при опыте короткого замыкания (приводят к расчетной рабочей температуре 75° С):

; ; .

Напряжение короткого замыкания в процентах, активная и реактивная составляющие, % :.

  1.  Опыт холостого хода

Опыт холостого хода проводится при номинальном напряжении первичной обмотки и разомкнутой вторичной обмотке трансформатора. Схема для проведения опыта холостого хода представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема для проведения опыта холостого хода.

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить последовательно автоматические выключатели QF1 модуля питания стенда и QF2 модуля питания;
  •  включить кнопку «Сеть» МИМ.

Данные опыта занести в таблицу 2.

Таблица 2 – Данные опыта

Данные опыта

Расчётные данные

U10

I0

P0

U20

K

zm

rm

xm

I0*

В

А

Вт

В

Ом

Ом

Ом

%

U10среднее значение линейного напряжения.

I0среднее значение линейного тока.

P0мощность короткого замыкания трех фаз.

Расчётные данные.

Коэффициент трансформации трансформатора: .

Полное, активное и индуктивное сопротивления намагничивающего контура «Т» – образной схемы замещения трансформатора, Ом:

; ; .

Коэффициент мощности при опыте холостого хода трансформатора: .

Ток холостого хода трансформатора в долях номинального тока первичной обмотки трансформатора: , , где  – номинальный ток первичной обмотки трансформатора, А: .

  1.  Внешние характеристики трансформатора при соединении обмоток по схеме «звезда/звезда».

Внешние характеристики представляют собой зависимости вторичного напряжения трансформатора от тока нагрузки U2=f(I2) при U1 = U1H = const; . Схема для снятия внешних характеристик представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема для снятия внешней характеристики трансформатора при соединении
обмоток по схеме «звезда/звезда».

Опыт проводится в следующем порядке:

  •  переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞», что соответствует режиму холостого хода трансформатора;
  •  включить автоматические выключатели QF1 и QF2 модулей питания;
  •  изменением положения переключателя SA1 модуля МОТ увеличивать нагрузку до тех пор, пока ток вторичной обмотки приблизительно не будет равен номинальному току:  (Приложение А).

Данные опыта занести в таблицу 3.

Таблица 3 – Данные опыта

U1

I1

UА1N1

UB1N1

UC1N1

I21

I22

I23

KНГ

В

А

В

В

В

А

А

А

Коэффициент нагрузки: , где  – среднее значение линейных токов вторичной обмотки, А: .

По данным таблицы 3 построить следующие зависимости:

UА1N1 = f(I21); UB1N1 = f(I22); UC1N1 = f(I23).

  1.  Внешние характеристики трансформатора при соединении обмоток по схеме «звезда/треугольник». Схема для снятия внешних характеристик представлена на рис. 4

Рисунок 4 – Схема для снятия внешней характеристики трансформатора
при соединении обмоток по схеме «звезда/треугольник»

Опыт проводится в следующем порядке:

  •  переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞», что соответствует режиму холостого хода трансформатора;
  •  включить автоматические выключатели QF1 и QF2 модулей питания;
  •  изменением положения переключателя SA1 модуля МОТ увеличивать нагрузку до тех пор, пока ток вторичной обмотки приблизительно не будет равен номинальному току:  (Приложение А).

Данные опыта занести в таблицу 4.

Таблица 4 – Данные опыта

U1

I1

UА1B1

UB1C1

UC1A1

I21

I22

I23

KНГ

В

А

В

В

В

А

А

А

Коэффициент нагрузки: , где  – среднее значение линейных токов вторичной обмотки, А: .

По данным таблицы 4 построить следующие зависимости:

UА1B1 = f(I21); UB1C1 = f(I22); UC1A1 = f(I23).

  1.  Несимметричная нагрузка трансформатора без нулевого провода

Схема для исследования трансформатора при несимметричной нагрузке без нулевого провода представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Схема для исследования трансформатора при несимметричной нагрузке
без нулевого провода

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  переключателем SA1 модуля МДС2 установить сопротивление в пределах
    20...80 Ом;
  •  переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞»;
  •  включить автоматические выключатели QF1 и QF2 модулей питания;
  •  переключателем SA1 модуля МОТ увеличивать нагрузку трансформатора до тех пор, пока . Данные опыта занести в таблицу 5;
  •  переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞»;
  •  переключателем SA1 модуля МДС2 изменить добавочное сопротивление;
  •  повторить опыт.

Таблица 5 – Данные опыта

RД =

U1

I1

UА1N1

UB1N1

UC1N1

I21

I22

I23

В

А

В

В

В

А

А

А

По данным таблицы 5 построить следующие зависимости:

UА1N1 = f(I21); UB1N1 = f(I22); UC1N1 = f(I23).

  1.  Несимметричная нагрузка трансформатора с нулевым проводом

Схема для исследования трансформатора при несимметричной нагрузке без нулевого провода представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Схема для исследования трансформатора при несимметричной
нагрузке с нулевым проводом

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  переключателем SA1 модуля МДС2 установить сопротивление в пределах
    20...80 Ом;
  •  переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞»;
  •  включить автоматические выключатели QF1 и QF2 модулей питания;
  •  переключателем SA1 модуля МОТ увеличивать нагрузку трансформатора до тех пор, пока . Данные опыта занести в таблицу 6;
  •  переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞»;
  •  переключателем SA1 модуля МДС2 изменить добавочное сопротивление;
  •  повторить опыт.

Таблица 6 – Данные опыта

RД =

UА1N1

UB1N1

UC1N1

I21

I22

I23

I0

В

В

В

А

А

А

A

По данным таблицы 6 построить следующие зависимости: UА1N1 = f(I21); UB1N1 = f(I22); UC1N1 = f(I23).

  1.  Контрольные вопросы
    1.  Почему ток холостого хода трансформатора очень мал и составляет несколько процентов от номинального тока?
    2.  Как объяснить, что при опыте короткого замыкания ?
    3.  Какова роль нулевого провода при несимметричной нагрузке?
    4.  В чем разница между соединениями обмоток по схеме «звезда/звезда» и схеме «звезда/треугольник»?

Вывод:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23108. Общая характеристика экономики государственного сектора 262 KB
  Под государственным сектором экономики страны понимают сектор, представляющий и обслуживающий интересы всего населения. Государство является основным институтом, организующим и координирующим взаимоотношения граждан и социальных групп в стране и обеспечивающим условия для их совместной деятельности
23109. Сучасні уявлення про ядерні сили. Моделі атомного ядра 136.5 KB
  За сучасними поглядами сили між нуклонами є виявом сильної кваркглюонної взаємодії. Така частинканосій сильної міжкваркової взаємодії називається глюоном. При взаємодії глюонів з кварками колір кварків змінюється. Аромат кварків їхній електричний та баріонний заряди не змінюються тобто колір є найбільш важливою властивістю кварків при взаємодії.
23110. Теорія молекули водню. Обмінна взаємодія 59.5 KB
  Теорія молекули водню. Відносне розміщення цих центрів атомних ядер визначає просторрову конфігурацію молекули при цьому стійкому рівноважному стану відповідає мінімум енергії молекули. Відносний рух ядер коливання ядер і обертання молекули як цілої це окремі задачі. Таким чином для Н2 хвильове рівняння можна записати у вигляді: де V потенціальна енергія молекули V=V1V2 енергія першого ел.
23111. Методи визначення роботи виходу електрона 973.5 KB
  Методи визначення роботи виходу електрона. Енергію яку потрібно виконати для вибиття електрону з металу або рідини у вакуум називається роботою виходу. Еіон енергія іонізації А робота виходу електрона за межі поверхні тіла кін. Величина роботи виходу A в значній мірі залежить від чистоти поверхні емітера.
23112. Досліди Франка і Герца по визначенню потенціалів іонізації 52 KB
  При непружніх зіткненнях електрона з атомом відбувається передача енергії від електрона атому. Якщо внутрішня енергія атома змінюється неперервно то атому може бути передана будьяка порція енергії. Якщо ж стани атома дискретні то його внутрішня енергія при зіткненні з електороном повинна змінюватись також дискретно на значення що дорівнюють різниці внутрішньої енергії атома в стаціонарних станах. Отже про непружньому зіткненні електрон може передати атому лише певні значення енергії.
23113. Методи отримання низьких температур 31.5 KB
  Для отримання та утримання низьких температур звичайно використовують зріджені гази. В посудині Дюара яка містить зріджений газ що знаходиться під атмосферним тиском. 1 Для отримання зріджених газів використовують спеціальні пристрої в яких сильно стиснутий газ при адіабатичному розширенні охолоджується що видно з рівняння адіабати . Але таким способом не можна отримати температури нижчі від температури конденсації газу.
23114. Методи визначення роботи виходу електрона 40.5 KB
  Методи визначення роботи виходу електрона. Енергію яку потрібно прикласти для вибиття електрону з металу або рідини у вакуум називається роботою виходу. Еіон енергія іонізації А робота виходу електрона за межі поверхні тіла кін. Величина роботи виходу A в значній мірі залежить від чистоти поверхні емітера.
23115. ОБЩЕСТВО КАК ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФСКОГО АНАЛИЗА 81 KB
  Любовь к обществу – естественное чувство человека, развиваемое и культивируемое разумом. Создав человека существом, обладающим способностью чувствовать, природа вдохнула в него любовь к наслаждениям и страх перед страданием. Общество является произведением природы, поскольку именно природа обусловливает жизнь человека в обществе
23116. Енергія електромагнітного поля. Густина потоку енергії ЕМП 98.5 KB
  Густина потоку енергії ЕМП. Енергія ЕМП може перетворюватись в інші види енергії наприклад у кінетичну енергію зарядів. Обчислимо роботу яку виконує ЕМП зміщуючи заряди. Якщо за час dt заряд зміщується на відстань то робота ЕМП буде .