Пример выполнния лабораторной работы

Результаты опытов холостого хода и короткого замыкания приведены в таблицах 1.3.1 и 1.3.2.

Опыт холостого хода Таблица 1.3.1

Измерено	Вычислено
, В	, В	, А	, Вт
	4,7	0,005	0,05	0,5		3464,1
	9,4	0,01	0,2	0,5		3464,1
		0,015	0,5	0,56	2222,22	3325,92
	18,8	0,02	0,6	0,38		3708,1
	23,5	0,025	0,9	0,36		3731,81
		0,03	1,3	0,36	1444,44	3730,09
		0,035	1,75	0,36	1428,57	3736,2
	37,6	0,045	2,25	0,31	1111,11	3377,49	3555,56
	42,3	0,06	2,85	0,26	791,67	2893,66
		0,085	3,5	0,21	484,43	2302,53	2352,94

Характеристики холостого хода приведены на рисунках 1.3.6а-в.

Рис.1.3.6а. Зависимость .

Рис.1.3.6б. Зависимость .

Рис.1.3.6в. Зависимость .

Опыт короткого замыкания Таблица 1.3.2

Измерено	Вычислено
, А	, В	, Вт
0,1	2,5	0,25
0,2
0,3	6,92		0,96	22,22	6,18	23,07
0,4	8,9	3,2	0,9		9,75	22,25
0,5		5,1	0,93	20,4	8,24
0,6	13,2	7,3	0,92	20,28	8,53
0,7	15,5	10,25	0,94	20,92	7,26	22,14
0,8	17,9	13,75	0,96	21,48	6,25	22,38
0,9		17,5	0,97	21,6	5,2	22,22
		21,5	0,98	21,5	4,66

Характеристики холостого хода приведены на рисунке 1.3.7а-в.

Рис.1.3.7а. Зависимость .

Рис.1.3.7б. Зависимость .

Рис.1.3.7в. Зависимость .

Расчет КПД сведен в таблице 1.3.3. Кривые зависимости КПД от нагрузки приведены на рис.1.3.8.

Таблица 1.3.3

Коэффициент полезного действия

	0,25	0,5	0,75		1,25	1,5
0,8		0,943	0,947	0,939	0,928	0,915	0,902
		0,954	0,958	0,951	0,941	0,939	0,92

Рис.1.3.8. Зависимость КПД от нагрузки трансформатора.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные паспортные данные трансформатора.

2. Какие величины определяются в опыте холостого хода?

3. Какие величины определяются в опыте короткого замыкания?

4. Что такое коэффициент нагрузки трансформатора?

5. Зачем потери короткого замыкания приводят к температуре ?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Т4

Параллельная работа трансформаторов

Цель работы: изучить условия параллельной работы трансформаторов.

Теоретическая часть

Под параллельной работой нескольких трансформаторов понимается такая работа, когда их вторичные обмотки подключены к общей нагрузке, а первичные получают питание от одной сети (рис.1.4.1).

Параллельное включение трансформаторов используется при сильних сезонных и суточных колебаниях нагрузки; для обеспечения резервирования в электроснабжении при аварии или ремонте трансформатора; в случае когда передаваемая мощность превышает мощность, на которую можно выполнить трансформатор.

Для обеспечания нормальной работы паралельно включенных трансформаторов должны выполнятся следующие условия:

1) первичные и вторичные напряжения трансформаторов должны бать соответственно равны, а следовательно равны и их коэффициенты трансформации;

2) трансформаторы должны иметь одну и туже группу соединения обмоток;

3) напряжения короткого замыкания трансформаторов должны быть равны.

Если два параллельно включенных трансформатора будут иметь разные коэффициенты трансформации, а следовательно и разные вторичные напряжения, то это приведет к тому, что в замкнутом контуре вторичных обмоток будет действовать электродвижущая сила (ЭДС) , равная разности вторичных ЭДС трансформаторов: . Действие приводит к возникновению уравнительного тока , который будет протекать не только по вторичным обмоткам, но и трансформироваться в первичные (Рис.1.4.1а).

При подключении к параллельно включенным трансформаторам нагрузки ток в каждом трансформаторе будет равен геометрической сумме уравнительного и нагрузочного токов. Во избежание перегрева нельзя допускать, чтобы ток любого трансформатора превышал свое номинальное значение, поэтому общая мощность, забираемая от этих трансформаторов, будет меньше, чем их суммарная номинальная мощность.

Согласно ГОСТ различие коэффициентов трансформации параллельно включенных трансформаторов не должно превышать 0,5% от их среднего значения.

При включении на параллельную работу трансформаторов с разными группами соединения при одинаковых первичных напряжениях их вторичные ЭДС будут равны, но сдвинуты между собой по фазе. В контуре вторичных обмоток будет действовать ЭДС , равная геометрической разности ЭДС вторичных обмоток.

Так, если включить на параллельную работу трансформаторы с группами 0 и 11, то угол сдвига между вторичными ЭДС будет , тогда будет равно: . При параллельном включении трансформаторов с группами 0 и 6 угол сдвига составляет и . При таких значениях в трансформаторах возникают уравнительные токи превышающие номинальные, поэтому включение на параллельную работу трансформаторов с разными группами соединения обмоток недопустимо.

В случае параллельной работы трансформаторов с разными напряжениями короткого замыкания нагрузка между ними распределится непропорционально их мощностям. Тот трансформатор, который имеет меньшее напряжение короткого замыкания, будет нагружен больше, чем тот, у которого больше. При номинальной нагрузке трансформатора с меньшим напряжением короткого замыкания остальные трансформаторы будут недогружены, поэтому общая забираемая мощность от всех трансформаторов будет меньше, чем сумма их номинальных мощностей.

Согласно ГОСТ при включении трансформаторов на параллельную работу допускается различие в напряжениях короткого замыкания не более чем на ±10% от среднего арифметического значения всех трансформаторов.

А) б)

Рис.1.4.1. Схема параллельной работы однофазных (а)