Лабораторная работа № 12 определение групп соединения обмоток трехфазНого трансформатоРа

Цель работы: опытное определение групп соединения обмоток трехфазных трансформаторов и построение потенциальных диаграмм.

12.1. Содержание работы

При включении на параллельную работу нескольких трансформаторов необходимо знать сдвиг фаз между эдс первичной и вторичной обмоток. Для характеристики этого сдвига вводится понятие группы соединения обмоток.

Г

Рис. 12.1. Схема Y/Y-6

руппой соединения определяется угол , на который сдвинуты по часовой стрелке относительно друг друга векторы линейных эдс первичной и вторичной обмоток трансформатора. За единицу измерения принимается угол , равный 30° (например: угол 30° – 1-я группа; 90° – 3-я группа; 210° – 7-я группа; 360° или 0° – 0-я группа), т.е. всего двенадцать групп. Угол , а следовательно, и группа зависят:

1. от направления, в котором намотана об­мотка;

2. способа обозначения зажимов обмоток, т. е. маркировки;

3) способа соединения обмоток трехфазных трансформаторов (подробно см.: [1, §12.4]).

Рассмотрим схему соединения обмоток трехфазного трансформатора Y/Y (рис. 12.1) и построим векторные диаграммы, совмес­тив их одноименными точками А–а (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Векторная диаграмма Y/Y-6

Для упрощения определения групп примем вектор линейной эдс за минутную стрелку часов, постоянно направленную на цифру 12, а вектор ли­нейной эдс – за часовую стрелку, которая может быть направлена на любую из двенадцати цифр, тем самым указывая группу соединения (рис. 12.2). В нашем случае часовая стрелка показывает на цифру 6, т. е. шестую группу.

Принимая начала обмоток за их концы, а концы – за начала, а также применяя разные схемы соединения обмоток (Y – звезда, ∆ – треугольник, Z – зигзаг) и изменяя маркировку концов, можно получить все двенадцать групп.

Проверка групп соединения обмоток трансформатора выполняется двумя способами:

1) измерением угла сдвига фаз между линейными напряжени­ями соответствующих фаз (первичной и вторичной обмоток) с помощью фазометра. Обмотка напряжения фазометра подключается на линейное напряжение первичной обмотки трансформатора, а токо­вая обмотка – на линейное напряжение соответствующей вторичной обмотки трансформатора. Для уменьшения тока во вторичной цепи последовательно с обмоткой фазометра включается активное со­противление, благодаря которому в обмотке фазометра протекаю­щий ток почти совпадает по фазе с напряжением и равен или меньше номинального. Фазометр покажет угол между линейными напряжениями обеих обмоток трансформатора, по которому легко определить группу;

2) измерением напряжений между первичными и вторичными выводами трансформатора с помощью вольтметра и сравнением их с расчетными (контрольными) величинами, приведенными в табли­цах.

12.2. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с оборудованием и приборами, расположен­ными на стенде.

2. Собрать указанные преподавателем схемы соединения об­моток трансформатора (рис. 12.3). Подключить трансформатор к сети зажимами АВС и измерить напряжения U_Ав, U_aB, U_Вв, U_Вс, U_св, U_Сс, U_Ас. Данные занести в табл. 12.1. При сборке схем маркировку выводов обмоток трансформатора производить самостоятельно согласно собираемой схеме.

а		б		в
г		д		е
ж		з		и
й		к		л

Рис.12.3. Схемы соединения обмоток трансформаторов

Таблица 12.1

Результаты исследования групп соединений

№ схемы

Схема соединения обмоток

UAB, B

Uab, B

K

UBC, B

UCB, B

UBb, B

UCc, B

Группа соединения

Угловое смещение линейных напряжений

Измеренное

Вычисленное

Измеренное

Вычисленное

Измеренное

Вычисленное

Измеренное

Вычисленное

а

б

в

и т.д.

3. Вычислить коэффициент трансформации линейных напряже­ний К = .

4. Определить группу соединения обмоток трансформатора, построив векторные диаграммы напряжений для испытанных схем.

5. Для контроля правильности определения групп соедине­ния с помощью векторных диаграмм по формулам, приведенным в табл. 12.2, вычислить напряжения U_Вв, U_Вс, U_св, U_Сс и записать в табл. 12.1. Совпадение измеренных напряжений с вы­численными определяет группу соединения обмоток трансформа­тора.

Таблица 12.2

Расчетные формулы для определения групп трансформаторов

№ п/п	UBC	UCB	UBb и UCc
1	Uab	Uab	Uab
2	Uab	Uab(K – 1)	Uab
3	Uab	Uab	Uab
4	Uab(1 + K)	Uab	Uab
5	Uab	Uab	Uab
6	Uab	Uab	Uab(1 + K)
7	Uab	Uab	Uab
8	Uab	Uab(1 + K)	Uab
9	Uab	Uab	Uab

Окончание табл. 12.2

№ п/п	UBC	UCB	UBb и UCc
10	Uab(1 – K)	Uab	Uab
11	Uab	Uab	Uab
12	Uab	Uab	Uab(K – 1)

6. Сформулировать краткие выводы.

Рекомендуемая литература: [1, §12.4; 2, §2.8].