Файл: Лабораторная работа №1.pdf

3.Основы теории [9, с. 21..31]

……………………

……………………

4.Экспериментальное исследование

Записать паспортные данные исследуемого трансформатора и определить его первичный номинальный ток I1ном (см. термин 9.2.9 на с.12 [9]), оценить

пределы измерений приборов, используемых в опытах.

4.1. Опыт холостого хода

Cхема опыта представлена на рис. 1.1а. (при выборе амперметров следует учесть, что ток холостого хода I х ≈ 0,1I1ном). Перед подключением схемы к

сети автотрансформатор TV устанавливают в положение, обеспечивающее минимальное напряжение U1х на зажимах трансформатора. Затем включают ав-

томат QF .

При проведении опыта следует получить характеристики холостого хода I x , Px , cosϕx = f (U1x ) при I2 =0 , изменяя автотрансформатором TV пер-

вичное напряжение U1х в пределах (0,5...1,25)U1ф.ном. Опытные данные (6–7 точек, причем одна из них должна соответствовать U1х =U1ф.ном ) записыва-

ются в табл.1.1.

Таблица 1.1

П р и м е ч а н и е. Все расчеты, предусмотренные табл. 1.1, выполняются на компьютере в соответствии с Pascal-программой, приведенной в прил.1

(с. 99, сл. [9]).

3

Рис. 1.1. Схема лабораторной установки для исследования трансфоматора в режиме:

а– холостого хода; б– короткого замыкания; в– нагрузки

4

Параметры Rm , X m , и Zm намагничивающего контура схемы замещения трансформатора рассчитываются так:

Z x = Z1 + Zm =U1ф.номI х ≈ Zm ;

рис. 1.1б, при замкнутой накоротко вторичной обмотке.

К трансформатору подводят пониженное напряжение U1к = (5...10)% от номинального напряжения U1ф.ном , чтобы ток короткого замыкания I1к был

равен или несколько превышал (не более чем на 20 %) номинальный ток первичной обмотки. Затем, постепенно снижая автотрансформатором TV первичное напряжение, записывают показания приборов для 4–5 значений U1к. При

мощность, потребляемая трансформатором из сети при коротком замыкании; Cw – цена деления ваттметра; kt – коэффициент трансформации трансформато-

ра тока; cosϕк = Pк 3U1кI1к – коэффициент мощности. Параметры схемы замещения трансформатора:

Zк = Z1 + Z2′ =U1к I1ном ;

Напряжение короткого замыкания рассчитывают по формуле

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

5

Для Т-образной схемы замещения исследуемого трансформатора можно принять R1 ≈ R2′ = Rк 2 , X1 ≈ X2′ = Xк2.

Активное сопротивление Rк следует привести к расчетной рабочей темпе-

ратуре трансформатора, равной 75 DC для трансформаторов с изоляцией клас-

сов А, Е, В. C этой целью можно воспользоваться приближенной формулой Rк75 ≈1,2Rк. Тогда, с учетом приведения, полное сопротивление двух обмоток

По значению напряжения короткого замыкания U к% и его составляющих U а% и U р% можно судить о возможности параллельной работы трансформа-

торов, об изменении вторичного напряжения при изменении нагрузки, о величине установившегося тока трехфазного КЗ на зажимах вторичной обмотки в условиях эксплуатации.

4.3. Опыт под нагрузкой. Внешняя характеристика

Схема опыта приведена на рис. 1.1в, к вторичной обмотке подсоединена активная нагрузка. Порядок проведения опыта следующий. Трансформатор без нагрузки через автотрансформатор TV подключают к питающей сети с напря-

постепенно меняя ток I2 в пределах от (0...1,2)I2ном и поддерживая при этом постоянным напряжение U1x . В качестве нагрузки используется реостат RRнг. Результаты опытов (5–6 точек) заносятся в табл.1.3.

4.4. Расчет внешних характеристик

Внешние характеристики можно получить аналитически, то есть расчетным путем. При любой нагрузке вторичное напряжение определяется так:

U2ф =U2ф.ном(1,0 −0,01∆U% ),

где U2ф.ном – номинальное фазное напряжение вторичной обмотки трансфор-

6