Визначення параметрів і характеристик трансформаторів

СПУ-12

Звіт про лабораторну роботу №5

Хмара А.О.

Визначення параметрів і характеристик трансформаторів

  1. Мета роботи

Визначити параметри і розрахувати характеристики силового трансформатора за даними дослідів холостого ходу і короткого замикання.

  1. Обладнання та прилади.

Досліджуваний трансформатор типу ТСШ – 2,5 , автотрансформатор типу РНТ – 220 – 6, вимірювальний комплект К – 50, додатковий вольтметр електромагнітної системи на 30 В.

Паспорт лабораторного трансформатора:

  • номінальна потужність SH=2,5 кВА;
  • напруга первинної обмотки (ВН) 380/220 В, Y/
  • напруга вторинної обмотки (НН) 133 В,
  • струми обмотки ВН – 3,8/6,65 А,
  • струм обмотки НН – 10,5 А.
  • Пст=20*10-4 м2
  1. Зміст роботи.
  2. Виконати дослід холостого ходу трансформатора.
  3. Виконати дослід короткого замикання трансформатора.
  4. За даними дослідів визначити параметри заступної схеми трансформатора.
  5. Розрахувати і побудувати:
  • залежність U = f(Kнв) при Kнв = 0;0,25;0,5;0,75;1;1,25; для двох значень cos2=0,8 і cos2=1;

- залежність U2=f(Kнв) при cos2=0,8 і 1,0;

  • залежність U = f(2) при коефіцієнті навантаження Kнв=1.
  1. Побудувати векторні діаграми напруг трансформатора при холостому ході і короткому замиканні, для активного і індуктивного характеру навантаження трансформатора.

Розробив

Хмара А.О.

Аркуш

Перевірив

Апухтін О.С

1

Прізвище

Підпис

Дата

Рис.1 – Схема до виконання дослідів холостого ходу і короткого замикання

  1. Дослід холостого ходу трансформатора

Дослід холостого ходу проводимо для одного значення напруги, а саме при U=UН. Результати досліду холостого ходу заносимо в табл. 2.1. при цьому у схемі дослідження рис 2.1 вторинні виводи залишаємо розімкненими.

Таблиця 1 – Експериментальні дані дослідів ХХ і КЗ

Фаза А

Фаза В

Фаза С

U, В

I, А

P, Вт

U, В

I, А

P, Вт

U, В

I, А

P, Вт

ХХ

127

2

50

129

2,5

40

130

2,8

60

КЗ

22

12

75

22

9,25

75

22

8,75

75

  1. Дослід короткого замикання.

Для проведення досліду короткого замикання, не виключаючи схему рис.2.1, зменшуємо U1 до нуля. Відключаємо схему від мережі. Замикаємо вторинну обмотку накоротко. Плавно підвищуючи напругу U1, доводимо струм у первинній обмотці до IН і записуємо значення UK, IK, PK. Заносимо результати в таблицю 2.1.

U, В

I, А

P, Вт

Z

R

X

R75,

Z75,

cos

ХХ

222,7

1,4

50

159,1

25,5

157

31

39,7

0,16

КЗ

22

5,78

75

3,8

2,24

3,07

2,72

4,1

0,58

Таблиця 2 – Розрахунки за дослідами ХХ і КЗ

  1. За даними дослідів розрахуємо параметри заступної схеми трансформатора:

  • у режимі ХХ:

  • у режимі короткого замикання:

Вкажемо схеми заміщення та вкажемо їх параметри:

Рис. 2 – Схеми заміщення для дослідів

Rm R0 =25.5 Ом

Xm X0 = 157 Ом

R1 + R2’ = Rk = 2.24 Ом

X1 + X2’ = Xk = 3.07 Ом

Будуємо залежність U = f(Kнв) та U2=f(Kнв) при cos2=0,8 і 1,0:

U = Kнв(UKа cos2+UKрsin2) , %,

Таблиця 3 – Розрахунок для побудови графіків.

Kнв

cos2 = 0,8

cos2 = 1,0

U, %,

U2, В

U, %,

U2, В

0

0,00

133

0

133

0,25

2,5

129,7

2,13

130,17

0,5

5

126,4

4,26

127,33

0,75

7,5

123,03

6,38

124,51

1

10

119,7

8,51

121,68

1,25

12,5

116,38

10,64

118,85

Приклад розрахунку:

cos2 = 0,8

Kнв=0,25

U = 0,25(8,51* 0,8+5,3*0,6) =2,5%

cos2 = 1,0

Kнв=0,25

U = 0,25(8,51* 1) =2,13%

Рис. 3 – Залежність U = f(Kнв)

Рис.4 – Залежність U2=f(Kнв)

U = UKа cos2+UKрsin2 , %

Таблиця 4 – Дані для побудови U = f(2)

-90

-60

-30

0

30

60

90

U, %

-5,3

-0,33

4,72

8,51

10,02

8,85

5,3

Рис.4 – Залежність U = f(2)

Висновок: При виконанні роботи ознайомились з методикою проведення дослідів ХХ та КЗ трансформаторів та навчилися на їх базі розраховувати параметр трансформатора (схеми заміщення). Побудували характеристики трансформатора.

Визначення параметрів і характеристик трансформаторів