Лабораторная работа: Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора

Министерство образования Российской Федерации

Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра электротехники и электромеханики

Лабораторная работа № 5

«Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора»

Выполнил: студент гр.

Проверил: ст. преподаватель

Пермь, 2005


Цель работы: изучение устройства трехфазного трансформатора и исследование его свойств путем проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.

Рабочее задание.

1. Ознакомимся с устройством исследуемого трехфазного трансформатора и запишем его паспортные данные в табл. 1.

Фабричн. номер Тип Номин. мощность, кВА

При соединении

U1Н, В

U, В

I, А

I, А

18625 ТС-2,5/0,5 2,5 380 230 3,8 6,3

табл. 1

При соединении в звезду номинальные значения тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора определяются по формулам:

,

где – номинальная мощность трансформатора;

– номинальные значения линейных напряжений первичной и вторичной цепи.

2. Записываем паспортные данные электроизмерительных приборов в табл. 2.

п/п

Наименованное

прибора

Заводской

номер

Тип

Система

измерения

Класс

точности

Предел

измерений

Цена деления
1 Вольтметр Э30 ЭМ 1.5 500 В 20 В
2 Вольтметр Э34 ЭМ 1.0 300 В 10 В
3 Вольтметр Э30 ЭМ 1.5 30 В 1 В
4 Амперметр Э30 ЭМ 1.5 5 А 0.2 А
5 Амперметр Э30 ЭМ 1.5 5 А 0.2 А
6 Амперметр Э30 ЭМ 1.5 5 А 0.2 А
7 Ваттметр Д539 ЭД 0.5 3000 Вт 20 Вт
7 Ваттметр Д539 ЭД 0.5 3000 Вт 20 Вт

табл. 2.

3. Для испытания трансформатора собирается электрическая цепь по схеме, приведенной на рис. 1. К зажимам А, В, С обмотки высшего напряжения подводят напряжение 380 В. Амперметры и токовые обмотки ваттметров включаются через трансформаторы токов.

4. Проводим опыт холостого хода. Показания приборов записываем в табл. 3.

 

U1, В

U2, В

IА, А

IВ, А

IС, А

W1, дел.

W2, дел.

CW, Вт/дел.

KI

K
375 230 2,21 1,7 2,3 32 -21 20 0,2 1,63

табл. 3

По данным табл. 2 рассчитываем коэффициент трансформации:


мощность холостого хода:

ток холостого хода:

коэффициент мощности в режиме холостого хода:

Активная мощность, потребляемая трансформатором при холостом ходе, расходуется на потери в стали трансформатора, так как потери в меди первичной обмотки от тока холостого хода ничтожны, т.е. .

5. Проводим опыт короткого замыкания. Включив трансформатор на пониженное напряжение , записываем показания приборов в табл. 4.

IА, А

IВ, А

IС, А

U, В

W1, дел.

W2, дел.

CW, Вт/дел.

KI

2,3 2,2 2,35 10,8 10 4 2,5 1

табл. 4.

На основании опытных данных определяются ток и мощность короткого замыкания:


коэффициент при коротком замыкании:

Если опыт проводится при , то мощность короткого замыкания пересчитывается на номинальный ток:

6. Зависимость к.п.д. трансформатора от нагрузки определяется расчетным путем. При этом величину нагрузки трансформатора удобно характеризовать коэффициентом загрузки:

При значениях коэффициента загрузки трансформатора, равных 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5 рассчи-тываются:

полезная мощность

потери в обмотках

потребляемая мощность


коэффициент полезного действия трансформатора

Расчеты выполняются при . Результаты расчета записываем в табл. 5

β

P2, Вт

PM, Вт

P1, Вт

η Исходные данные
0 0,0 0,0 44,0 0,0000

44 Вт

97,2 Вт

0,8

0,25 500,0 6,1 550,1 0,9090
0,5 1000,0 24,3 1068,3 0,9361
0,75 1500,0 54,7 1598,7 0,9383
1,0 2000,0 97,2 2141,2 0,9341
1,5 3000,0 218,7 3262,7 0,9195

βопт=0,67

1345,6 44,0 1433,6 0,9386

табл. 5

Определяем оптимальный коэффициент загрузки, при котором к.п.д. будет максимальным. Это имеет место при равенстве потерь в обмотках и стали трансформатора. То есть при

откуда .

Полученное значение  заносится в табл. 5 ,и по нему определяем .


Вывод: при увеличении мощности потребителя во вторичной обмотке трансформатора от 0 до примерно 1430 Вт КПД трансформатора возрастает и достигает наибольшего значения в 0.9386 при P2 = 1433.6 Вт. На этом участке потери в обмотках трансформатора меньше потерь в стали, в точке максимума КПД потери в меди и стали выравниваются.

При дальнейшем увеличении мощности потребителя КПД начинает падать, потери в меди об-моток трансформатора становятся больше потерь в стали.

Проект электрокотельной ИГТУ
Содержание 1. Введение 1.1 Энергетика Иркутской области, перспективы развития 2. Общая часть 2.1 Краткая характеристика объекта и источников ...
ѬРХХ и ѬРК -потери активной мощности в трансформаторе при холостом ходе и при коротком замыкании соответственно, кВт [11].
Для трансформаторов мощностью Sт >6,3 МВА устанавливается дифференциальная защита без выдержки времени, с включением реле по схеме соединения трансформаторов тока обратной ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа
Проект системы электроснабжения оборудования для группы цехов " ...
Аннотация Алфёров А.В. Электроснабжение группы цехов "челябинского тракторного завода-Уралтрак". Челябинск: ЮУрГУ, Э, 2008, с., 14 илл., 36 табл ...
Для электродвигателей мощностью 5000 кВт и более, а также для электродвигателей мощностью менее 5000 кВт, если установка токовых отсечек не обеспечивает выполнения требуемой ...
Простейшей является общая неселективная сигнализация ОЗЗ, которая состоит из реле максимального напряжения KU ,подключенного ко вторичной обмотке трехфазного трансформатора ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа
Проект новой подстанции для обеспечения электроэнергией ...
Халитов А.А. Проект развития Западного участка Сургутских электрических сетей с разработкой подстанции 110/35/10 кВ. Сургут: ЮУрГУ, Э, 2006, 148 с ...
Потребление активной мощности в системе складывается из нагрузок потребителей , собственных нужд (с.н.) электрических станций , потерь мощности в линиях и трансформаторах :
Если трансформатор подвергался нагреву током короткого замыкания, потерями холостого хода или постоянным током, то измерения параметров изоляции следует производить не раньше чем ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа
Электроснабжение предприятия по производству деталей к автомобилям
"Электроснабжение предприятия по производству деталей к автомобилям " Расчетно-пояснительная записка к дипломному проекту. Содержание Введение 1 ...
где Стхх - стоимость потерь электроэнергии в трансформаторе при холостом ходе, Со - удельная стоимость потерь активной мощности, -стоимость потерь электроэнергии в сети 10 кВ и в ...
Та = 0,03 для системы связкой со сборными шинами 6-10 кВ, где рассматривается короткое замыкание через трансформаторы мощностью 32 МВА [8 табл.3.8]
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа
Вопросы реконструкции линии 10 кВ подстанции "Василево", с ...
... кВ. 1.1 Определение нагрузок на участках сети 1.2 Выбор сечения проводов на участках линии и определение потерь напряжения 1.3 Расчёт токов короткого ...
Потери холостого хода трансформатора, ѬP. хх 465 Вт
Потери короткого замыкания трансформатора, ѬP. кз 2270 Вт
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа