2801.Электрические машины

б) заполнить табл. 2.4 расчетными данными и проверить правильность результатов по формулам для группы соединения

Y/∆ – 11:

в) Заполнить табл. 2.5 расчетными данными и проверить правильность результатов по формулам для группы соединения

Y/∆ – 5:

3. Построить топографические векторные диаграммы в масштабе для соединения обмоток трансформатора по схемам:

/ 12 , / 6 , / 8 , / 11, / 5 .

Векторнаядиаграммастроится следующим образом(рис. 2.6). Вначале строится диаграмма фазных и линейных напряже-

ний обмотки высокого напряжения.

К известному треугольнику первичных линейных напряжений с помощью циркуля-засечки пристраивается треугольник вторичного напряжения. Точки A и a совмещены, а положение точек b и с определяется напряжениями UВb , UCb

и UCc , UBb .

Если известна схема соединения и маркировка зажимов первичной и вторичной обмоток, можно путем построения векторной диаграммы установить группу соединения трансформатора.

Для соединения обмоток группы / 3 (рис. 2.6) маркировка вторичной обмотки смещена на 120°. Маркировка начал и концов обмоток высокого и низкого напряжения одинакова (вверху начало, внизу концы обмоток), направление намотки фаз одинаково. Фазы Ax и ax находятся на одном стержне, поток стержня наводит в фазах Ax и ax ЭДС, совпадающие по фазе. При этом обычно задаются положительным направлением ЭДС в фазах первичной и вторичной обмоток трансформатора от конца обмоток к началу.

31

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Исследование параллельной работы трехфазных двухобмоточных трансформаторов одинаковой мощности

Цель работы. Исследование параллельной работы трехфазных двухобмоточных трансформаторов.

План работы

1.Изучить условия параллельной работы трехфазных двухобмоточных трансформаторов.

2.Изучить схему для экспериментального исследования параллельной работы трехфазных двухобмоточных трансформаторов.

3.Снять внешнюю характеристику одного из трансформаторов и исследовать параллельную работу трехфазных двухобмоточных трансформаторов.

Пояснения к работе

В лабораторной работе используются следующие функциональные узлы:

–МП – автоматический выключатель, контактор с кнопками «вкл» и «выкл»;

–Тр1 и Тр2 – трансформаторы;

–ДС – модуль «нагрузки»;

–В – модуль «выключателя»;

–цифровые измерительные приборы переменного тока. Перед проведением работы необходимо перевести пере-

ключатели в исходное положение. Для этого при выключенном автоматическом выключателе QF1 переключатель SA2 установить в положение «∞».

33

В работе используются трехфазные трансформаторы одинаковой мощности, данные которых приведены в разделе – лабораторный стенд «трансформаторы» таблица 1.

Условия параллельной работы трансформаторов

Для достижения наилучших условий параллельной работы трансформаторов необходимо, чтобы общая нагрузка распределялась между параллельно работающими трансформаторами пропорционально их номинальным мощностям. Такое распределение достигается при следующих условиях:

–одинаковые группы соединений обмоток;

–равныепервичные и вторичныеноминальные напряжения;

–равные напряжения короткого замыкания.

Соблюдение первых двух условий означает, что вторичные напряжения соответствующих фаз параллельно включенных трансформаторов на холостом ходу будут равны по величине и по фазе и отсутствию уравнительных токов в обмотках.

Соблюдение третьего условия обеспечивает равномерное распределение нагрузки между трансформаторами.

Схема электрическая параллельной работы трехфазных двухобмоточных трансформаторов представлена на рис. 3.1.

Первичные обмотки трансформаторов подключены напрямую к сети. Одна из первичных обмоток каждого из трансформаторов подключается через амперметр к сети. К выходам вторичной обмотки подключается симметричная активная нагрузка.

Контроль тока в одной вторичной обмотке трансформатора и в одноименной фазе нагрузки осуществляется с помощью цифровых амперметров.

Контроль первичных и вторичных линейных напряжений осуществляется с помощью цифровых вольтметров.

Подключение второго трехфазного трансформатора осуществляется с помощью контактора в модуле выключатель.

Схема соединения функциональных узлов представлена на рис. 3.2.

34

Рис. 3.1. Схема электрическая параллельной работы трехфазных двухобмоточных трансформаторов

Рис. 3.2. Схема соединения функциональных узлов

35

Порядок выполнения работы

1. Снятие внешней характеристики одного трехфазного трансформатора

Внешние характеристики представляют собой зависимости вторичного напряжения трансформатора от тока нагрузки U2 =

= f(I2) при U1 = U1н = const; сosφ2 = const.

Опыт проводится в следующей последовательности:

–включить автоматический выключатель QF1;

–включить тумблер SA1 модуля «Нагрузка»;

–включить контактор КМ1, трансформаторы работают на холостом ходу, модуль «включения» разомкнут.

–записать в табл. 3.1 показания приборов при холостом ходе трансформаторов;

–изменением положения переключателя RP2 увеличивать нагрузку;

–записывать в табл. 3.1 показания приборов (5–6 точек), пока ток вторичной обмотки приблизительно не будет равен номинальному току.

где Sн 4000 ВА, U2н 220 В.

В случае срабатывания защиты на блоке сопротивлений (срабатывании защиты сигнализируется светодиодом) необходимо переключатель SA2 перевести в положение «∞», отключить, а затем включить тумблер питание SA1 на блоке сопротивлений и повторить опыт.

Таблица 3 . 1 Данные дляпостроения внешнейхарактеристикитрансформатора

36

В табл. 3.1 приняты следующие обозначения:

Ua1b1 – линейное напряжение вторичной обмотки первого трехфазного трансформатора;

UА1B1 – линейное напряжение первичной обмотки первого трехфазного трансформатора;

Ia1 – ток в фазе «а» вторичной обмотки первого трехфазного трансформатора;

Iнг – ток нагрузки в фазе «а»;

IА1 – ток в фазе «А» первичной обмотки первого трехфазного трансформатора;

2. Снятие внешней характеристики при параллельной работе двух трехфазных трансформаторов

После снятия характеристик одного трехфазного трансформатора необходимо подключить на параллельную работу второй трехфазный трансформатор. Для этого:

–переключатель SA2 перевести в положение «∞», что соответствует холостому ходу;

–записать в табл. 3.2 показания приборов при холостом ходе трансформаторов;

–перед включением трансформаторов на параллельную работу необходимо проверить фазировку, используя модуль «включения». Для этого замыкают клеммы X1 и X2. Вольтметром замеряют напряжение X3–X4 и X5–X6. Если эти напряжения равны нулю, то фазировка правильная и модуль «включения» можно включать. Если же между X3–X4 и X5–X6 будет напряжение, то необходимо поменять местами зажимы Х4 и X6

иснова проверить напряжение;

–включить контактор КМ3 модуля «Выключатель»;

–изменением положения переключателя SA2 увеличивать нагрузку, зафиксировать показания приборов;

–записывать в табл. 3.2 показания приборов (5–6 точек) пока ток вторичной обмотки приблизительно не будет равен номинальному току.

37

Обработка результатов эксперимента

1.По данным табл. 3.1 построить зависимость Ua1b1 = f(Ia1).

2.По данным табл. 3.2 построить в одних осях зависимости

Ua1b1 = f(Ia1); Ua1b1 = f(Ia2); Ua1b1 = f(Iнг); Ia1 = f(Ia2), Ia1 = f(Iнг), Ia2 = f(Iнг).

Контрольные вопросы

1.Условия включения трансформаторов на параллельную

работу.

2.Как распределится нагрузка между параллельно работающими трансформаторами при соблюдении условий включения их на параллельную работу?

3.Какие нормы установлены ГОСТ 11677–75 для признания удовлетворительной параллельной работы трансформаторов?

4.Как осуществляется проверка правильности соединения обмоток трансформаторов, включаемых на параллельную работу?

5.Что произойдет, если на параллельную работу будут включены два трансформатора с резко отличающимися напряжениями короткого замыкания?

6.Какой из двух трансформаторов для более благоприятных условий параллельной работы должен иметь большее напряжение короткого замыкания, если SН1 < SН2?

7.Почему не допускается включение на параллельную работу трансформаторов, имеющих разные группы соединений?

38

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 Параллельная работа трансформаторов при различных коэффициентах трансформации и напряжениях короткого замыкания

Цель работы. Исследование параллельной работы трансформаторов с различными коэффициентами трансформации и напряжениями короткого замыкания.

План работы

1. Ознакомиться с оборудованием лабораторного стенда, записать паспортные данные трансформаторов и измерительных приборов.

2. Исследовать параллельную работу трансформаторов с различными коэффициентами трансформации KI KII .

3. Исследовать параллельную работу трансформаторов

сразличными напряжениями короткого замыкания UKI UKII .

4.Исследовать параллельную работу трансформаторов

сразличными группами соединений.

5.Построить зависимости U2 , II , III f (Iнг ) от тока нагрузки Iнг при KI KII .

6.Построить зависимости U2 , II , III f (Iнг ) от тока на-

грузки Iнг при UKI UKII .

7. Построить зависимости U2 , II , III f (Iнг ) при группе

соединения 12 и 11.

8. Определить кратность уравнительного тока при нормальном вторичном напряжении.

Порядок выполнения работы

Общий вид лабораторного стенда представлен на рис. 4.1. На рис. 4.1 используются следующие функциональные узлы стенда: 1 – «Модуль питания стенда», 2 – «Модуль измери-

39

теля мощности», 3 – «Модуль выключателя», 5 – «Модуль автотрансформатор», 6 − «Модуль трансформатор 1», 7 − «Модуль трансформатор 2», 8 − «Модуль нагрузки».

Рис. 4.1. Мнемосхема лабораторного стенда

Для проведения исследования параллельной работы трансформаторов используются два трансформатора:

−трансформатор I – стендовый двухобмоточный мощностью SнI = 4000 Вт с выводами на стенде;

−трансформатор II – специальный трехобмоточный мощностью SнII = 2500 Вт с выводами непосредственно на транс-

форматоре A, B, C, a, b, c, a’, b’, c’.

Зажимы (выводы) трехобмоточного трансформатора II представлены на рис. 4.2.

На рис. 4.3, a–в представлены схемы включения трехобмоточного трансформатора для трех опытов.

40