ИЗУЧЕНИЕ СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО.    Цель работы: изучение свойств трехфазного трансформатора с различной конструкцией. ТРАНСФОРМАТОРА Y/ Y, Y/ Yн, Yн/ Y, Yн/ Yн

ТРАНСФОРМАТОРА Y/ Y, Y/ Yн, Yн/ Y, Yн/ Yн

 

   Цель работы: изучение свойств трехфазного трансформатора с различной конструкцией магнитопровода при включении обмоток по схеме «звезда», определение предпочтительной схемы соединения обмоток.

    Краткие теоретические сведения.

Соединение обмоток трехфазных трансформаторов по схеме Y имеет следующие особенности:

при отсутствии нулевого провода нет цепи протекания для третьей гармоники намагничивающего тока, поэтому намагничивающий ток в схеме Y синусоидален, магнитный поток несинусоидален, фазные напряжения содержат первую и третью гармоники. Междуфазные (линейные) напряжения третьей гармоники не содержат;

величина третьей гармоники в фазных напряжений зависит от конструкции магнитопровода трансформатора: в трансформаторах с стержневой конструкцией магнитопровода фазные напряжения практически не содержат третьей гармоники (из-за малости магнитных потоков третьей гармоники ), в групповом трансформаторе фазные напряжения содержат третью гармонику в фазном напряжении ( из-за распространения магнитных потоков третьей гармоники по магнитопроводу);

  при несимметричной нагрузке в стержневом трансформаторе фазные напряжения искажаются мало (из-за распространению магнитного потока нулевой последовательности по воздуху), в групповом фазные напряжения искажаются недопустимо (из-за распространения потока нулевой последовательности по магнитопроводу);

при несимметричной нагрузке междуфазные напряжения искажаются мало;

присоединение нулевого провода ( Y/ Yн) позволяет получить систему фазных и междуфазных напряжений во вторичной обмотке. В стержневом трансформаторе при несимметричной нагрузке фазные напряжения искажаются мало из-за малости магнитного потока нулевой последовательности. Допускается ток нулевого провода до 25 % от номинального фазного тока. В групповом трансформаторе искажение фазных напряжение недопустимо велико, поскольку магнитный поток нулевой последовательности велик.    

  Присоединение нулевого провода ( Yн/ Yн) в стержневом и групповом трансформаторе на холостом ходу и под нагрузкой выравнивает фазные напряжения (устраняет нулевую последовательность) и устраняет третью гармонику.    

В стержневом трансформаторе в схеме Yн/ Yн при неравенстве сетевых фазных напряжений в обмотке возникают уравнительные токи и передача мощности из фазы с более высоким напряжением в фазу с меньшим напряжением,

что увеличивает потери в обмотках. Коэффициент трансформации определяется через соотношение высокого и низкого междуфазных напряжений.

ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.На рис 8.1-8.4 показаны соединения обмоток по схеме звезда.

2.Соберите схему Y/Y согласно рис.8.1. Измерьте междуфазные и фазные напряжения, токи и мощности прибором К505 на холостом ходу для трехфазного стержневого трансформатора. Результаты занесите в таблицу 8.1.

 

 Таблица 8.1.Холостой ход.

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В   В    В      В В   В     В    В  В     В   В  В                                    

 

Р_А Р_В Р_С             I A    IB     I C       Ктр Uoo I a I b I c   

Вт  Вт   Вт             А  А  А                 В   А   А А                          

 

3.Произведите измерения при симметричной нагрузке. Результаты занесите в таблицу 8.2.

 Таблица 8.2.Симметричная нагрузка.

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В  В    В     В  В  В      В    В   В   В   В  В                              

 

Р_А Р_В Р_С             I A    IB     I C                         I a I b I c   

Вт Вт  Вт              А     А  А     --            А   А  А                                

 

 

4.Произведите измерения при несимметричной нагрузке. Результаты занесите в таблицу 8.3.

 Таблица 8.3. Несимметричная нагрузка

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В  В    В     В  В  В      В    В   В   В   В  В

 

Р_А Р_В Р_С                  I A    IB     I C                        I a I b I c   

Вт Вт  Вт              А     А  А     --            А   А  А

 

 

Сделайте выводы о влиянии сопротивления нагрузки на величины питающих напряжений вторичной и первичной обмоток.

 Соберите схему Yн/Y согласно рис 8.2. Произведите измерение междуфазных (линейных) напряжений, фазных напряжений, токов и мощностей на холостом ходу. Результаты занесите в таблицу 8.4.

Таблица 8.4. Холостой ход.

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

    В В  В     В  В     В     В    В  В    В В  В

 

Р_А Р_В Р_С I A    IB     I C   Io                         I a I b I c   

Вт Вт Вт   А     А   А  А                  -- А А А

 

6. Произведите измерения при симметричной нагрузке. Результаты занесите в таблицу 8.5.

               Таблица 8.5. Симметричная нагрузка

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

    В В  В      В  В В         В В  В      В В В

 

Р_А     Р_В Р_С          I A    IB     I C   Io                   I a I b I c   

  Вт Вт Вт       А А   А  А                             А А А                                

 

  7.Произведите измерения при несимметричной нагрузке. Результаты занесите в таблицу 8.6.

Таблица 8.6. Несимметричная нагрузка

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В В  В       В  В  В           В В  В В В В

 

Р_А Р_В Р_С  I A    IB     I C   Io                     I a I b I c   

Вт    Вт Вт      А А   А       А                         А А А                                

 

Сделайте выводы о влиянии нулевого провода нагрузки на величины фазных напряжений, междуфазных напряжений, токов и мощностей на холостом ходу. 8.Соберите схему согласно рис 8.3. Произведите измерения. Результаты занесите в таблицу 8.7.

Таблица 8.7. Холостой ход

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В В  В       В  В В          В В  В     В В   В

 

Р_А Р_В Р_С  I A    IB     I C    Io                     I a I b I c 

Вт Вт В       А А   А  А                            А А А                            

 

9.Произведите измерения при симметричной нагрузке. Результаты занесите в таблицу 8.8.

Таблица 8.8.Симметричная нагрузка

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В В  В       В  В В          В В  В     В В В

 

Р_А Р_В Р_С  I A    IB     I C   Io                     I a I b I c   

Вт Вт Вт      А А   А  А                            А А А                                

 

 

10.Произведите измерения при несимметричной нагрузке. Результаты измерений занесите в таблицу 8.9.

 Таблица 8.9.Несимметричная нагрузка

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В В  В       В  В В          В В  В     В В В

 

Р_А Р_В Р_С   I A    IB     I C   Io                     I a I b I c   

Вт Вт Вт       А А   А  А                            А А А                                

 

Сделайте вывод о влиянии нулевого провода на режим работы трансформатора.

11.Соберите схему Yн/Yн согласно рис 8.4. Произведите измерение линейных напряжений, фазных напряжений, токов и мощностей на холостом ходу. Результаты занесите в таблицу 8.10.

Таблица 8.10.Холостой ход

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

  В   В     В    В   В  В      В   В    В В   В В                                 

 

Р_А  Р_В Р_С  I A    IB     I C   Io     Io        I a I b I c   

Вт     Вт Вт А   А    А   А       А    - А      А А                                   

 

12.Произведите измерения при симметричной нагрузке. Результаты занесите в таблицу 8.11.

 

Таблица 8.11.Симметричная нагрузка

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В   В     В    В   В  В      В   В    В В   В В                                 

 

Р_А Р_В Р_С  I A    IB     I C   Io     Io        I a I b I c   

Вт     Вт Вт А   А    А   А       А    - А      А А                                   

 

 

13.Произведите измерения при несимметричной нагрузке.

Результаты занесите в таблицу 8.12.

Таблица 8.12. Несимметричная нагрузка

UAB UBC U CA U AO UBO U CO U ab Ubc Uca Uao Ubo Uco   

В   В     В    В   В  В      В   В    В В   В В                                 

 

Р_А Р_В Р_С I A    IB     I C   Io     Io        I a I b I c   

Вт     Вт Вт А   А       А   А       А    - А      А А                                   

 

 

14.Просмотрите осциллографом форму фазных и междуфазных напряжений на вторичной обмотке при наличии и отсутствии нулевого провода.

15.Определите ток и напряжение нулевой последовательности для одной из схем.

 

Выводы.

 

Контрольные вопросы.

1.Каковы пути основного магнитного потока и потока рассеивания в трехфазном трансформаторе с различным типом магнитопровод для основной и третьей гармоник намагничивающего потока?

2. Как сдвинуты по фазе магнитные потоки основной и высших гармоник в трансформаторах с различной конструкцией магнитопровода?

3. Какова форма намагничивающего тока в трехфазных трансформаторах?

4.Чем вызвано появление высших гармоник магнитного потока в трехфазном трансформаторе?

5. Почему в схеме Y/Y в междуфазных напряжениях третьей гармоники нет а в фазных есть?

6. Почему в трансформаторе при синусоидальном токе намагничивания ЭДС обмоток несинусоидальна?

7. Почему в трансформаторе при несинусоидальном токе намагничивания ЭДС обмоток синусоидальна?

8. К чему приводит наличие третьей гармоники в токе намагничивания и в каких схемах она возникает?

9. Почему при подключении нулевого провода в сетевую обмотку изменяется форма фазных эдс, а форма междуфазных эдс сохраняется?

10. Почему при симметричной нагрузке в трехфазном трансформаторе протекает ток нулевого провода? Какова частота и форма протекающего тока?

11.В чем смысл метода симметричных составляющих?

12. Покажите пути протекания тока нулевой последовательности.

13. В каких схемах возможно появление напряжений и токов нулевой последовательности?

14. Какие типы обмоток применяют в трехфазных трансформаторах?

15. Какие типы магнитопроводов применяют в трехфазных трансформаторах?

16. Как влияет тип магнитопровода на основные характеристики трансформатора?

17. Как можно повернуть фазу напряжения в трансформаторе?

18. Что такое коэффициент трансформации и как он определяется экспериментально для различных схем включения?

19. Как построить векторную диаграмму напряжений первичной и вторичной обмоток трансформатора?

20. В схеме Yн/Yн ток нулевого провода 3 А. Чему равен ток нулевой последовательности?

21.Задача.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: