Файл: ТР 1 Соснина.docx

тора; освоить практические методы проведения опытов холостого хода (ХХ), короткого замыкания (КЗ) и под нагрузкой, а также использования опытных данных для

получения параметров трансформатора и основных характеристик.

2. Программа работы

2.1. Ознакомиться с устройством испытуемого трансформатора и записать его

паспортные данные.

2.2. Определить коэффициент трансформации.

2.3. Провести опыт ХХ и построить характеристики

I x , Px , сosϕ x = f(U1x) при I2 = 0 .

2.4. Провести опыт КЗ и построить характеристики

Iк , Pк , cosϕ к = f(U1к ) при U2 = 0 .

2.5. Провести опыт под нагрузкой и построить внешнюю характеристику

U2 = f(I2 ) при cosϕ 2 = 1,0.

2.6. На основании данных опытов ХХ и КЗ определить параметры Т-образной

схемы замещения трансформатора. Вычертить ее для режима нагрузки.

2.7. Определить напряжение короткого замыкания и его активную и реактивную

составляющие.

2.8. Рассчитать и построить внешние характеристики трансформатора при ак-

тивной нагрузке (cosϕ 2 = 1,0 ), активно-индуктивной (cosϕ 2 = 0,8 ; sinϕ 2 = +0,6 ) и

активно-емкостной (cosϕ 2 = 0,8 ; sinϕ 2 = −0,6 ). Сравнить расчетную характери-

стику при cosϕ 2 = 1,0 с опытной.

2.9. Рассчитать и построить зависимость КПД трансформатора от коэффициента

нагрузки η = f (β ) для cosϕ 2 = 1,0 и cosϕ 2 = 0,8 . Определить нагрузку, соответствующую максимальному значению КПД.

3. Номинальные величины исследуемого трехфазного трансформатора

Тип трансформатора – ТС-2,5/0, 5

Наименование	Обозначение	Численное значение	Единица измерения
Мощность	Sном	2.5	кВ⋅А
Первичное напряжение	U1л	220	B
Вторичное напряжение	U2л	266	B
Линейный ток первичной обмотки	I1л	6,56	A
Линейный ток вторичной обмотки	I2л	5,4	A
Частота	f	50	Гц
Число фаз	m	3	-
Схема соединения обмоток	У/У	Звезда	-
Способ охлаждения	-	Естественный	-
Напряжение короткого замыкания	uk	5,65	%
Ток холостого хода.	Ix	0,6	A

4. Опыт холостого хода

Схема включения трансформатора приведена на рис. 1.2. При проведении опыта

к первичной обмотке подводилось напряжение U1х , которое изменялось в пределах

(0,5...1,25)U1ф.ном . Опытные и расчетные данные занесены в табл.

Измерения								Расчёт					Расчёт при Uном
U1x	U2x	Iax	Ibx	Icx	Pax	Pcx	Ix		Px	cosф	K	Zм		Rм	Xм
127	159	0,67	0,47	0,67	24	-14	0,60		50	0,21	1,25	210,49		45,78	205,45
110	137	0,44	0,31	0,44	14	-8	0,39		30	0,22	1,24	-		-	-
90	110	0,27	0,2	0,27	7	-2	0,24		25	0,37	1,22	-		-	-
70	88	0,1	0,19	0,1	4	-1	0,13		15	0,54	1,25	-		-	-

В табл.1.1 U1х , U2х – фазные напряжения, соответствующие одноименным

зажимам первичной и вторичной обмоток, например, A-X и a-x;

I х =(I Ax + IBx + ICx)3 – среднее арифметическое значение токов фаз;

Px = Cw(PAx − PCx) – мощность, потребляемая трансформатором из сети при холо-

стом ходе, Cw – цена деления ваттметра; cosϕ х = Px 3U1x I x – коэффициент мощ-

ности; k =U2х U1x – коэффициент трансформации.

По данным опыта ХХ определены параметры Rm, Xm, и Zm намагничиваю-

щего контура Т-образной схемы замещения трансформатора (рис. 1.1):

Z x = Z1 + Zm =U1фном/I х ≈ Zm ;

Rx = R1 + Rm = Pх/3I х ≈ Rm ;

Х_m=

График характеристик при опыте холостого хода

5. Опыт короткого замыкания

Схема включения трансформатора приведена на рис. 1.4. При проведении опыта

к первичной обмотке подводилось пониженное напряжение U1к =(5...10)% от но-

минального напряжения U1ф.ном . Опытные и расчетные данные занесены в табл.

Измерения					Расчёт			Расчёт при Iнор=Iкз
U1к	I1k	Pak	Pck	Pk		Cosφ	Zk		Rk	Xk	Zk75	Rk75	Uk	Uk75	Ua75	Up
8,00	7,50	105	50	155		0,86	-		-	-	-	-	-	-	-	-
7,30	6,56	90	52	142		0,99	1,11		1,10	0,17	1,33	1,32	5,75	6,87	6,82	0,87
6,30	6,00	75	29	104		0,92	-		-	-	-	-	-	-	-	-
5,10	5,00	55	24	79		1,03	-		-	-	-	-	-	-	-	-

График характеристик при опыте короткого замыкания.

По данным опыта КЗ определены параметры схемы замещения :

Zк = Z1 + Z2′ =U1к I1ном ;

Rк = R1 + R2′ = Pк 3I1ном ;

Xк = X1 + X2′ = ,

а также напряжение короткого замыкания трансформатора:

uк% = 100U1к/U1ф.ном = 100I1номZк/U1ф.ном .

Для Т-образной схемы замещения исследуемого трансформатора можно принять

R1 ≈ R2′ = Rк/2 , X1 ≈ X2′ = Xк/2.

Активное сопротивление Rк приведено к расчетной рабочей температуре

трансформатора, равной 75 ????C . Приближенно Rк75 ≈ 1,2Rк . Полное сопротивление двух обмоток Zк75 = , а напряжение короткого замыкания uк75% = 100I1номZк75/U1ф.ном . Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания соответственно равны:

uа75% = 100I1номRк75/U1ф.ном

u р% = 100I1ном Xк/U1ф.ном .

Характеристики КЗ Iк , Pк , cosϕ к = f(U1к ) представлены на рис. 1.5.

6. Опыт под нагрузкой. Внешняя характеристика трансформатора

Схема включения трансформатора приведена на рис. 1.6. При отсутствии на-

грузки к первичной обмотке трансформатора подводилось напряжение U1x , при котором U2x =U2ф.ном . Затем трансформатор загружался равномерно, по всем трем фазам. При этом вторичный ток I2 изменялся в пределах (0...1,2)I2ном . Напряжение U1x поддерживалось неизменным. В качестве нагрузки использовался нагрузочный реостат (активное сопротивление). Опытные и расчетные данные занесены в табл.