Вопросы для самопроверки

1. Какие схемы и группы соединений обмоток трансформаторов приняты в СССР?

2. Расскажите об области применения разных групп соедине- ний обмоток трансформаторов.

3. Объясните методику построения векторной диаграммы для

определения группы соедине- ния обмоток на примере И группы.

4. Постройте векторную диаграмму и определите труп ну соединений обмоток, соеди- ненных по схеме, приведенной на рисунке 134, при согласном направления э д с

5. Объясните причину пе- ренапряжения на отдельных фазах при несимметричной нагрузке трансформатора, сое- диненного по схеме y/Y₀ —12.

6. Каковы преимущества и недостатки 11 и 12 групп соедине- ний обмоток?

7. Расскажите о способах регулирования напряжения транс- форматоров

8 Расскажите о принципе регулирования напряжения под нагрузкой в трансформаторе типа ТСМН.

АВС

а в с

т

X у L X у г

Рис 134 Схема соединений обмоток трансформатора (к вопро- су 4)

§ 5. Лабораторная работа Исследование трансформаторов

Цель работы. Научиться определять выводы обмоток трансформаторов, сопротивление обмоток, коэффициент трансформации, провести опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора.

План работы. 1. Ознакомиться с конструкцией и заводским щитком трансформатора.

2. Проверить маркировку выводов его обмоток.

3. Определить сопротивление обмоток трансформатора и его коэффициент трансформации.

4. Подобрать приборы и оборудование и собрать схему для проведения опыта холостого хода и короткого замыкания трансформатора.

5. Определить величину тока холостого хода в процентах номинального, потери в стали, потери в меди, к. п. д., параметры короткого замыкания и изменение

182

Рис 135 Определение выводов обмоток:

а — схема, б — направление э д с в обмогках при соединении между собой одноименных выводов, в — то же, но при соединении разноименных выводов

ние U, а затем, перекинув переключатель на контакт 2, измеряют напряжение V’ между теми выводами обмоток трансформатора, которые не соединены между собой.

Если напряжение U U', то между собой соединены одноименные выводы обмоток, например X и х (рис. 135, б), в этом случае э. д. с., индуктируемые в обмотках, вычитаются. Если напряжение U<^ U', то соединены разноименные выводы обмоток, например X и а (рис. 135, в), в этом случае э. д. с., индуктируемые в обмотках, складываются. Этим способом можно проверять и трехфазные трансформаторы, определяя каждую фазу в отдельности. Если одноименные выводы всех трех фаз определены, то соединить обмотки в звезду или треугольник нетрудно.

Для определения маркировки выводов трехфазного трансформатора, обмотки которого соединены в звезду,

183

Рис. 136. Определение правильности Рис. 137. Определе- соединения выводов обмоток трехфаз- ние маркировки за- ного трансформатора, соединенного жимов трансформа- в звезду. тора тока.

АВ и ВС будут равны по 1,577 каждое, при неправильном — по 0,5U.

При определении маркировки зажимов трансформатора тока используют вольтметр магнитоэлектрической системы (рис. 137). Вольтметр присоединяют к вторичной обмотке трансформатора тока, а к его первичной обмотке подключают аккумулятор через сопротивление R и рубильник Р так, чтобы плюс аккумулятора соединялся с зажимом Л_г, а плюс вольтметра — с зажимом И_х.

В момент кратковременного замыкания рубильника Р стрелка вольтметра отклонится вправо, если зажимы трансформатора тока размечены верно. При размыкании рубильника стрелка вольтметра отклонится в противоположную сторону.

Сопротивление обмоток трансформатора измеряют методом амперметра и вольтметра. Этот метод измерения

184

Рис. 138. Схема для измерения сопротивления обмоток трансформатора.

185

186

к а-

АВ

кь

U

вс

TJ ’ ^D 1! *

^и ав ^ивс

Среднее значение коэффициента

к с —

U,

с л ■

и.

к = -

к,

-к_в + k_t

трансформации равно

(Ю9)

3

При проведении опыта холостого хода трансформатора определяют величину потерь в стали и ток холостого хода, а при проведении опыта короткого

замыкания — величину потерь в меди.

Зная величину потерь в стали и меди, можно определить к. п. д. трансформатора, а также изменение напряжения в трансформаторе при нагрузке.

Для опыта холостого хода лучше брать трансформатор на напряжение 220/380 в или 127/220 в, чтобы не иметь дела с высшим напряжением, которое опасно для жизни.

Если есть необходимость провести опыт холостого хода высоковольтно- го трансформатора, то при этом сле- дует строго соблюдать правила без- опасности. Напряжение при опыте подводят к обмотке низкого напря- жения, кожух трансформатора зазем- ляют, а выводы обмотки высокого напряжения надежно ограждают щи- тами.

Схема опыта для однофазного тран- сформатора приведена на рисунке 141, а для трехфазного на рисунке 142.

Для опыта холостого хода берут следующие приборы: амперметр на ток около 10% /_н трансформатора, ваттметр на такой же ток и вольтметр на фазное напряжение. При испытании трехфазного трансформатора пользуются схе- мой Арона. Токи измеряют во всех трех фазах, а затем находят среднее арифметическое значение токов по фор-

муле / _|_/ j

Рис. 140. Схема для определения коэффи- циента трансформа- ции.

h

(110)

188

Рис. 142. Опыт холостого хода трехфаз- ного трансформатора:

Pi — рубильник; Р₂ — рубильник для замыкания токовой катушки ваттметра; Пр —• предохранители; ПА — поворотный автотрансформатор; Тр —испытуемый трансформатор.

никами Р₂ амперметр и токовую катушку ваттметра во избежание повреждения приборов броском тока. Затем, установив при помощи автотрансформатора наименьшее напряжение, включают трансформатор в сеть. После включения устанавливают номинальное напряжение на зажимах

189

190

£3

Рис. 143. Опыт ко- роткого замыкания однофазного транс- форматора:

Р — рубильник, Пр — предохранители, Лет, — автотрансформатор, ТГ— трансформатор тока, Тр — испытуемый трансформатор

Рис. 144. Опыт короткого замыкания трехфазного трансформатора:

Р — рубильник; Пр — пре- дохранители, ПА — поворот- ный автотрансформатор, ТГ,, ТТ₂ — трансформаторы тока, Тр — испытуемый трансфор- матор

цепь амперметров. Если шкала ваттметра и амперметра не рассчитана на номинальный ток трансформатора, то их включают через трансформаторы тока.

Принципиальная схема опыта короткого замыкания однофазного трансформатора приведена на рисунке 143, а для трехфазного — на рисунке 144. Руководствуясь этими схемами, собирают монтажные схемы опыта.

Перед включением трансформатора в сеть понижают подводимое напряжение до наименьшей величины (3—5% U_а). Затем включают рубильник Р и увеличивают напряже

191

192