пр2 эльмаш (852571), страница 4
Текст из файла (страница 4)
На крышке бака трансформатора размещается целый ряд деталей, из которых наибольшее значение имеют:191) вводы обмотки ВН и НН. Они служат для подсоединения обмоток трансформатора к электрическим сетям и состоят из фарфорового изолятора и токоведущего стержня;2) расширитель. Расширитель представляет собой цилиндрический сосуд из листовой стали, устанавливаемый над крышкойбака и соединяемый с ним трубопроводом.
Уровень масла в расширителе должен быть таким, чтобы при всех обстоятельствахбак был целиком заполнен маслом. Так как поверхность маслав расширителе гораздо меньше, чем в баке, а температура масла в расширителе значительно ниже, чем в верхней части бака,то процесс окисления масла при соприкосновении с воздухомидет медленнее; этим достигается достаточно надежная защита масла и изоляции трансформатора;3) газовое реле.
Между расширителем и баком устанавливается газовое реле, сигнализирующее о возникающей в трансформаторе неполадке или, если последняя имеет аварийный характер,отключающее трансформатор от сети;4) выхлопная труба. Для защиты бака от повреждений, возможных при коротком замыкании вследствие образования в бакегазов и резкого повышения давления, служит выхлопная труба. Она представляет собой стальной, обычно наклонный цилиндр, сообщающийся с баком и закрытый сверху стекляннымдиском; при определенном давлении диск выдавливается и газывместе с маслом выбрасываются из бака наружу.1.1.3. Принцип действия трансформатораПринцип действия рассмотрим на примере однофазного двухобмоточного трансформатора, электромагнитная схема которого приведена на рис.
1.7.Первичную обмотку 1 подключают к источнику переменноготока – к электрической сети с напряжением u1. Ко вторичной обмотке 2 присоединяют сопротивление нагрузки zн.Обмотку более высокого напряжения называют обмоткой высшегонапряжения (ВН), а низкого напряжения – обмоткой низшего напряжения (НН). Начала и концы обмотки ВН обозначают буквами А и Х;обмотки НН – буквами a и x.Рассмотрим принцип действия трансформатора. При подключении первичной обмотки к сети переменного тока с напряжением и1203aAu1e12e21u2ZНxXФРис.
1.7. Электромагнитная схема однофазного трансформатора:1, 2 – первичная и вторичная обмотки; 3 – магнитопроводпо обмотке потечет ток i1, который создает переменный магнитныйпоток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Магнитный поток Фсцепляется с витками первичной и вторичной обмоток и в соответствии с законом электромагнитной индукции наводит в первичнойобмотке ЭДС самоиндукциие1= −w1dΦ,dtво вторичной обмотке – ЭДС взаимной индукциие2= −w2dΦ.dtВ режиме холостого хода трансформатора цепь вторичной обмотки разомкнута, ток i2 = 0.Если пренебречь падением напряжения в первичной обмоткетрансформатора, которое обычно не превышает 3–5 % номинального значения напряжения u1, тогда напряжение, приложенное к первичной обмотке, практически полностью уравновешивается индуктируемой в этой обмотке ЭДС.Если питающее напряжение и1 изменяется по синусоидальномузакону и1 = U1m sinωt, то основной магнитный поток и ЭДС в обмотках изменяются также синусоидально.
Следовательно, связь между действующими значениями ЭДС обмоток и потоком определяется выражениями:21E1 = 4,44 f w1Фm;E2 = 4,44 f w2Фm.И соответственно отношение мгновенных и действующих ЭДСв обмоткахe1/ e2 = E1/ E2= w1/ w2.Из приведенного выше выражения видно, что, выбирая соответствующее соотношение числа витков обмоток, можно при заданномнапряжении сети и1 получить требуемое напряжение на выходе трансформатора и2. При этом если и1 > и2, то w1 > w2 и трансформатор называют понижающим, если u1 < u2, то w1 < w2 – повышающим.Если вторичную обмотку трансформатора подключить к сопротивлению нагрузки Zн, то по обмотке потечет переменный ток i2.
По магнитопроводу замыкаются потоки Ф1 и Ф2, создаваемые токами первичной и вторичной обмоток.Результирующий поток при нагрузке равен потоку при холостомходеФ1 + Ф2 = Ф0 .При переходе от режима холостого хода к режиму нагрузки магнитный поток практически не изменяется, так как одновременно с появлением тока во вторичной обмотке ток в первичной обмотке увеличивается. Увеличивающийся при нагрузке трансформатора ток i1не только компенсирует размагничивающее действие тока i2 и поддерживает магнитный поток постоянным (Ф ≈ const), но и обеспечивает поступление в трансформатор из сети мощности, отдаваемойпотребителю электрической энергии, подключенному ко вторичнойобмотке.1.2.
Лабораторная работа 1.Испытание трехфазного трансформаторав режимах холостого хода и короткого замыканияЦель работыОзнакомиться с устройством, принципом работы, методикой определения параметров электрических схем замещения и характеристик трехфазного трансформатора по данным его испытания в режимах холостого хода и короткого замыкания.22Объект и средства исследованияОбъектом исследования является трехфазный силовой трансформатор.
Основные технические характеристики трансформатора приведены на стенде.Питание трансформатора осуществляют от индукционного регулятора (ИР).При выполнении опытов холостого хода и короткого замыканиядля измерения токов, напряжений и активной мощности используют измерительный комплект К-505.Рабочее задание1.
Экспериментальная часть:а) ознакомиться с устройством лабораторного стенда, конструкцией испытуемого трансформатора и записать его номинальные фазные величины напряжений и токов первичной и вторичной обмоток;б) провести опыт холостого хода трехфазного трансформатора,снять зависимости фазных величин тока первичной обмоткиI0A, I0В, I0C, мощности холостого хода Р0А, Р0В, Р0С, фазного напряжения вторичной обмотки U20 от напряжения первичнойобмотки U10;в) провести опыт трехфазного короткого замыкания, установивноминальную или близкую к номинальному значению величину тока I1н первичной обмотки трансформатора.2.
Расчетная частьПо данным опыта холостого хода (х. х) для всех точек рассчитатьcosφ0; а при номинальном напряжении трансформатора определить:а) коэффициент трансформации k;б) ток х. х i0н % и его активную и реактивную составляющие;в) магнитные потери ΔРмаг;г) параметры ветви намагничивания электрической схемы замещения.По данным опыта короткого замыкания (к. з) рассчитать:а) параметры обмоток;б) напряжение к. з uк % и его активную и реактивную составляющие;в) ΔU % – изменение напряжения вторичной обмотки при активно-индуктивной нагрузке трансформатора (сosφ2 = 0,8);г) зависимость КПД трансформатора от нагрузки присosφ2 = 0,8.233.
Графическая частьПо опытным и расчетным данным построить:а) графики зависимостей I0, Р0, cosφ0 от U10;б) график зависимости ∆U % от β при сosφ2 = 0,8;в) график зависимости η от β при сosφ2 = 0,8;г) электрическую схему замещения трансформатора с указаниемна ней численных значений всех ее параметров.Методические рекомендации к выполнению рабочего заданияи обработке результатов эксперимента1. Экспериментальная частьПо паспортным данным, приведенным на стенде, определить фазные величины напряжений и токов первичной и вторичной обмоток трансформатора и записать, какие пределы вольтметра и амперметра в измерительном комплекте К-505 надо устанавливать в опытех. х и к. з.1.1. Собрать схему ИР. Подключить к трехфазной сети с линейным напряжением 220 В.
Проверить симметрию напряжений на входеи выходе ИР. Установить на выходе ИР минимальное напряжение.1.2. Собрать схему установки (рис. 1.8, а) и провести опыт х. хтрансформатора. Опыт х. х проводится при разомкнутой вторичнойцепи, т. е. I2 = 0. С помощью ИР подводимое к трансформатору напряжение следует изменять в диапазоне (0,4−1,1) U1н и снять зависимости фазных величин тока первичной обмотки I0ф, мощности холостого хода P0ф от напряжения первичной обмотки U0ф.В пределах указанного диапазона произвести замеры примерно в 5–7точках, в числе которых должна быть точка, соответствующая номинальному напряжению U1н.Используя результаты экспериментов, рассчитать величину коэффициента мощности cosφ0:Р0cosφ0 =,(1)mU 0 I 0где Р0 = Р0А + Р0В +Р0С ;U0 = (U0A + U0B + U0C) / m;I0= (I0A + I0B + I0C) / m;m = 3 (число фаз трансформатора).24аA~UBбCA~UBCИРИРстаторстаторроторроторгенераторABAК-505AнагрузкаCPBCгенератор0VК-5050нагрузкаABCAAPB0VC0ТТВНВНННННРис.
1.8. Электрическая схема установкидля испытаний трансформатораРезультаты замеров и расчетов привести в табл. 1.AU0фBCAI0фBCAР0фBCU0I0Таблица 1Р0cos φ01.3. Провести опыт трехфазного к. з. Опыт к.з проводится призамкнутой накоротко вторичной обмотке, т. е. при U2 = 0 (рис. 1.8, б).Во избежание протекания по трансформатору при к. з.
больших токов и повреждения приборов следует:– на х. х с помощью ИР понизить напряжение, подводимоек трансформатору до минимального значения;25– при отключенном источнике питания собрать схему к. з обмотки соединением линейных зажимов вторичной обмотки междусобой и зажимом нейтрали (рис. 1.1, б);– изменить пределы измерения вольтметра и амперметра, особоевнимание обратить на амперметр.После подключения питания, плавно увеличивая напряжениес помощью индукционного регулятора, установить номинальныйток I1н первичной обмотки трансформатора или, если это невозможно, то ток близкий к номинальному. В этом режиме по приборам определить величину напряжения Uкф , ток I кф и мощностькороткого замыкания Ркф в каждой фазе первичной обмотки трансформатора.По формулам, аналогичным (1), рассчитывают cosφ к,Uк, Iк, Рк.Результаты замеров и расчетов привести в табл. 2.Таблица 2AUкфBCAIкфBCAРкфBCUкIкРкcosφкЕсли рассчитанная величина Iк (табл.
2) не равна значению I1н, торезультаты опыта к. з – Uк и Рк – следует привести к номинальному току.Для этого потери короткого замыкания, соответствующие номинальному току, рассчитать по формуле2I Р к′ = Р к 1í .I кНапряжение короткого замыкания, соответствующее номинальному току, рассчитывается по формулеI U к′ = U к 1í . Iк Полученные результаты расчетов P′к, U′к следует учитывать в расчетах пунктов 2.5–2.8, вместо полученных ранее Рк, Uк.2. Расчетная частьПо данным опыта х. х необходимо рассчитать следующие величины.2.1. Коэффициент трансформации k определяется выражением26k≈U 1í.U 202.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
