Что такое фазировка трансформаторов, для чего и как она выполняется? От чего зависит распределение нагрузки между параллельно работающими трансформаторами?

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»




КАФЕДРА ЭТ






ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№2

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ТРЁХФАЗНЫХ ДВУХОБМОТОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ















Казань 2010
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ТРЁХФАЗНЫХ
ДВУХОБМОТОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Цель работы

Изучение условий включения трансформаторов на параллельную работу и принципа распределения нагрузки между параллельно работающими трансформаторами; приобретение практических навыков по включению трехфазных трансформаторов на параллельную работу.

Краткие теоретические сведения

Параллельная работа двух или нескольких трансформаторов состоит в параллельном соединении их обмоток, как на первичной так и на вторичной сторонах. При параллельном соединении одноименные зажимы трансформаторов присоединяют к одному и тому же проводу сети. Применение нескольких параллельно включенных трансформаторов вместо одного трансформатора суммарной мощности необходимо для обеспечения бесперебойного энергоснабжения в случае аварии в каком-либо трансформаторе или отключения его для ремонта. Это также целесообразно при работе трансформаторной подстанции с переменным графиком нагрузки, когда мощность нагрузки значительно меняется в различные часы суток. В этом случае при уменьшении нагрузки можно отключить один или несколько трансформаторов для того, чтобы нагрузка оставшихся включенными трансформаторов была близка к номинальной. В итоге эксплуатационные показатели работы трансформаторов (КПД и cos
·2) будут сохраняться достаточно высокими. Для того чтобы нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределялась пропорционально их номинальным мощностям, допускается параллельная работа двухобмоточных трансформаторов при следующих условиях:
трансформаторы должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации, т. е. при одинаковых первичных напряжениях вторичные напряжения трансформаторов должны быть равны;
трансформаторы должны принадлежать к одной группе соединения;
трансформаторы должны иметь одинаковые напряжения к.з.;
схема соединений при включении трансформаторов должна обеспечивать одинаковый порядок следования фаз как на стороне ВН, так и на стороне НН.
Помимо этого рекомендуется, чтобы отношение номинальных мощностей трансформаторов, включенных для параллельной работы, было не более чем 3:1.
Нарушение первого и второго условий вызывает появление больших уравнительных токов между обмотками трансформаторов, что ведет к чрезмерному перегреву трансформаторов, т. е. делает их совместную работу невозможной. Что же касается третьего условия, то неравенство напряжений к.з. трансформаторов более чем на 10% от их среднего значения ведет к тому, что распределение нагрузки между трансформаторами становится в значительной степени непропорциональной их номинальным мощностям.
Равенство коэффициентов трансформации и напряжений к.з. обеспечивается подбором трансформаторов по их паспортным данным. Коэффициенты трансформации k1 и k2 не должны различаться более чем на ± 0,5% от их среднего значения:
13 EMBED Equation.3 1415, (1)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – среднее геометрическое значение коэффициентов трансформации.
Напряжения к.з. 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 не должны различаться более, чем на ± 10% от их среднего значения:
13 EMBED Equation.3 1415, (2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 среднее арифметическое значение напряжений к.з.
Прежде чем подключить трансформаторы на параллельную работу, т. е. включить рубильник 3, при замкнутом рубильнике 1 (Рис. 1) необходимо провести фазировку трансформаторов, т. е. проверку соответствия фаз вторичных ЭДС трансформаторов Tpl и Тр2. Для этого соединяют проводом одну пару противолежащих клемм рубильника 3 и вольтметром Vo измеряют напряжение между двумя несоединенными парами противолежащих клемм рубильника 3. Если вторичные напряжения трансформаторов равны, их группы соединения одинаковы и порядок следования фаз у них один и тот же, то показания вольтметра Vo равны нулю. В этом случае рубильник 3 можно замкнуть, т. е. включить трансформаторы на параллельную работу. Если же вольтметр Vo показывает некоторое напряжение, то необходимо выяснить, какое из условий параллельной работы нарушено (обычно это нарушение одинакового порядка следования фаз), устранить его и вновь провести фазировку трансформаторов.

Рис.1. Схема включения трехфазных двухобмоточных трансформаторов
на параллельную работу

Задание на выполнение лабораторной работы.
1. Произведите фазировку трансформаторов.
2. Снимите данные и постройте внешнюю характеристику при 13 EMBED Equation.3 1415
3. Снимите данные и постройте внешнюю характеристику при 13 EMBED Equation.3 1415
Порядок работы с лабораторной установкой.
1. Фазировка.
а) Собрать схему рис.2.
б) Включить автоматический выключатель «Сеть».
в) Выставить режим работы инвертора «U/f=const». Задать частоту равную 50 Гц
г) Кнопкой SB3 подать питание на катушку пускателя К2, контакты которой подключат испытуемые трансформаторы к сети -3, 380В, 50Гц.
д) Включить SA2 – контакты пускателя К3 зашунтируют дроссели L1-L3.
е) При выключенном SA6 вольтметр pV3 должен показывать 0.
ж) Перейти к выполнению п.2

Рис. 2
2. Снятие внешней характеристики при 13 EMBED Equation.3 1415.
а) Тумблером SA6 включить трансформаторы на параллельную работу.
б) Выключателем SA7 подключить нагрузку.
в) Включая пускатели К6, К7 переключателем SA5, снять показания приборов pV1, pA1 и занести данные измерений в таблицу 1. (Установить переключатель SA5 в крайнее левое положение. Нагрузка в этом случае симметрична и равна R1+R4+R7=R2+R5+R8=R3+R6+R9. Снять показания приборов pV1, pA1. Установить переключатель SA5 в среднее положение. Нагрузка в этом случае симметрична и равна R1+R4 =R2+R5 =R3+R6. Снять показания приборов pV1, pA1. Установить переключательSA5 в крайнее правое положение. Нагрузка в этом случае симметрична и равна R1 =R2 =R3. Снять показания приборов pV1, pA1)
г) По результатам измерений построить внешние характеристики

Таблица 1

pV1, В
pA1, А
pA2, А
pA3, А









Внешняя характеристика при 13 EMBED Equation.3 1415.

3. Снятие внешней характеристики при 13 EMBED Equation.3 1415.
а) Переключателем SA2 обесточить катушку пускателя К3 – дроссели L1-L3 введены
б) Включая пускатели К6, К7 переключателем SA5, снять показания приборов pV1, pA1 и занести данные измерений в таблицу 2. (Установить переключатель SA5 в среднее положение. Нагрузка в этом случае симметрична и равна R1+R4 =R2+R5 =R3+R6. Снять показания приборов pV1, pA1. Установить переключательSA5 в крайнее правое положение. Нагрузка в этом случае симметрична и равна R1 =R2 =R3. Снять показания приборов pV1, pA1. Перевести переключатель SA5 в крайнее левое положение.)
в) По результатам измерений построить внешние характеристики

Таблица2

pV1, В
pA1, А
pA2, А
pA3, А









Внешняя характеристика при 13 EMBED Equation.3 1415.



Номинальные значения

Параллельная работа трехфазных трансформаторов


I1,А
I2,А
I3,А
Uкз,В
Rступеней

1,22
0,61
0,61
равны
3

1,55
0,77
0,78
равны
2

2,12
1,06
1,06
равны
1

1,17
1,14
0,055
не равны
3

1,47
1,44
0,072
не равны
2

1,97
1,92
0,01
не равны
1


Контрольные вопросы.

С какой целью применяют параллельную работу трансформаторов?
Каковы условия включения трансформаторов на параллельную работу?
Почему не допускается включение на параллельную работу трансформаторов с разными группами соединения, даже при одинаковых вторичных напряжениях?
Каковы допуски на различие коэффициентов трансформации и напряжений к. з. для трансформаторов, включаемых на параллельную работу?
Что такое фазировка трансформаторов, для чего и как она выполняется?
От чего зависит распределение нагрузки между параллельно работающими трансформаторами?




Рекомендуемая литература

Вольдек А.И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы : учебник/ А.И.Вольдек, В.В.Попов. -СПб.: Питер, 2008. -320 с.: ил..
Кузнецов Н.Л. Сборник задач по надежности электрических машин : учебное пособие/ Н.Л.Кузнецов. -М.: МЭИ, 2008. -408 с.: ил..
Беспалов В.Я. Электрические машины : учебное пособие/ В.Я.Беспалов, Н.Ф.Котеленец. -М.: Академия, 2006. -320 с.
Иванов-Смоленский. Электрические машины. - М.:Энергия,2006.
И.П. Копылов. Электрические машины. – М.:Энергия,2006.








13 PAGE \* MERGEFORMAT 14815



Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 83409482
    Размер файла: 758 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий