- •Бз.В4 Электрические машины и аппараты Лабораторный практикум
- •Трансформаторы
- •140100 Теплоэнергетика и теплотехника
- •Оглавление
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1
- •Трансформатора
- •2 Программа работы
- •3 Краткие теоретические сведения
- •4 Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •4.1. Снятие характеристик холостого хода трансформатора
- •4.2 Выполнение опыта короткого замыкания трансформатора
- •4.3 Экспериментальное и расчётное построение характеристик трансформатора
- •5 Содержание отчета
- •4 Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •5 Содержание отчета
- •6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3
- •3 Краткие теоретические сведения
- •3.1 Несимметричная нагрузка при отсутствии токов нулевой последовательности
- •3.2 Несимметричная нагрузка при наличии токов нулевой последовательности
- •3.3 Сопротивление нулевой последовательности
- •4 Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •4.1 Двухфазная нагрузка для схемы y/y
- •4.2 Однофазная нагрузка для схемы y/y0
- •4.3 Двухфазная нагрузка для схемы δ/y
- •4.4 Однофазная нагрузка для схемы δ/y0
- •4.5 Определение сопротивления нулевой последовательности
- •4.6 Обработка экспериментальных данных
- •5 Содержание отчета
- •6 Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Лабораторная работа №3
НЕСИММЕТРИЧНАЯ НАГРУЗКА ТРЕХФАЗНЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
1 Цель работы
Целью работы является исследование электромагнитных процессов при различных видах несимметричной нагрузки трехфазных трансформаторов с трехстержневым магнитопроводом. Экспериментальное определение сопротивлений нулевой последовательности трансформатора для различной схемы соединения обмоток.
2 Программа работы
2.1 Опытное определение первичных линейных токов, первичных и вторичных фазных и линейных напряжений для различных случаев несимметричной нагрузки:
- двухфазная нагрузка для схемы Y/Y;
- однофазная нагрузка для схемы Y/Yo;
- двухфазная нагрузка для схемы Δ/Y;
- однофазная нагрузка для схемы Δ/Yo.
Сопротивление применяемой нагрузки трансформаторов - чисто активное.
2.2 Определение сопротивлений нулевой последовательности для различной схемы соединения обмоток исследуемого трансформатора с трехстержневым магнитопроводом.
2.3 Расчетное определение первичных и вторичных фазных и линейных напряжений для различных случаев несимметричной нагрузки. Сравнение результатов полученных опытным путем с расчетными.
3 Краткие теоретические сведения
Описание электромагнитных процессов в трехфазных трансформаторах при симметричной нагрузке может быть выполнено с использованием теории, применяемой к однофазным трансформаторам [2].
Для соединения обмоток трансформатора по схеме «звезда» применяются соотношения фазных и линейных токов и напряжений соответственно:
(3.1)
Для соединения обмоток трансформатора по схеме «треугольник» применяются следующие соотношения:
(3.2)
Для каждой из фаз можно использовать уравнения схемы замещения и векторные диаграммы однофазного трансформатора.
Однако при эксплуатации трансформаторов нагрузка по фазам часто может быть неодинаковой. Это связано обычно с подключением к трехфазным трансформаторам однофазной нагрузки: тяговых подстанций, электрических печей, сварочных установок, осветительной нагрузки и других однофазных потребителей. Несимметричные режимы имеют место также при одно- и двухфазных коротких замыканиях.
При исследовании несимметричных режимов не учитываются намагничивающие токи, что позволяет применить метод симметричных составляющих. Первичные напряжения при исследовании несимметричных режимов принимаются симметричными, а трансформатор считается подключенным к сети с бесконечно большой мощностью.
Если привести обмотки к одинаковому числу витков, то для токов нулевой последовательности можно составить подобную же Т-образную схему замещения (рисунок 3.1), как и для токов прямой последовательности. Параметры отдельных элементов схемы замещения при этом зависят от устройства магнитной цепи и обмоток трансформатора, но не зависят от схемы соединения обмоток. От нее зависит лишь вид схем замещения относительно выходных зажимов и сопротивление нулевой последовательности в целом.
При определении сопротивления нулевой последовательности Z0П опытным путем фазы первичной обмотки соединяются параллельно или последовательно, и к ней подводится небольшое однофазное переменное напряжение U. Фазы вторичной обмотки при этом могут быть таким же образом соединены между собой и замкнуты для схем Δ/Y0, Δ/Δ и Y0/Y0, или разомкнуты для схем Δ/Y и Y0/Y. Однофазный ток I при этом соответствует току нулевой последовательности I0П.