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.

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.

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.

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.

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

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.