Указания по оборке схемы электрических соединений

1. Сборка схем производится в соответствии со схемой, приведенной в методических указаниях, или по схеме, предложенной бригадой (студентами) и утвержденной руководителем.

2. Следует избегать подключения к одной клемме (зажиму)более двух проводников (если это возможно).

3. Все изменения в схеме производить при отключенном стенде.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Программа работ.

3. Электрические схемы экспериментов.

4. Таблица используемых приборов.

Наименование прибора	Тип	Система	Класс точности	Предел измерения	Цена деления

5. Результаты измерений (наблюдений).

6. Выводы по работе.

7. Дата оформления и подпись автора (студента).

Лабораторный стенд ЛС

Лабораторный стенд ЛС-1 предназначен для выполнения двух лабораторных работ: «Режимы работы автотрансформаторов», «Токоограничивающие реакторы».

На рис. 22 показаны общий вид и схемы электрических соединений стенда ЛC-I. От шин питания напряжение кабелем подается через автомат АК63-2МГУ с током срабатывания тепловой защиты 2,5 А через предохранители типа ПТТ10 на сигнальную лампу ЛС220 и на клеммы 220 В.

В качестве модели автотрансформатора использован ЛАТР-1М с номинальным током нагрузки 8 А, на сердечнике которого со стороны нулевого вывода намотана обмотка низкого напряжения -30 витков изолированного провода. Номинальный коэффициент трансформации модели принят 220/110/30 В, но напряжение на выводе СН может быть установлено практически любое, так как оно регулируемое. Номинальная мощность модели выбрана 200 ВА, чтобы не допустить перегрева аппаратов ЛС-1. Сдвоенный реактор выполнен на деревянном каркасе медным проводом сечением 0,5 мм, число витков 1200.

Приборы стенда: вольтметры Э377 с номиналами PV1 - 500 В; PV2 – 150 В; PV3 -50 В; амперметры типа Э 365-1 с номинала­ми РА (1,2,3,4) - 5 А;

 

Программа работ

5.1. Холостой ход автотрансформатора:

5.1.1. Собрать схему (рис. 23.) без РА2.

5.1.2. Замерить напряжения.

5.1.3. Рассчитать коэффициенты трансформации AT:

5.2. Трансформаторный режим. (Режим передачи мощности со стороны высшего напряжения в систему низшего напряжения).

5.2.1. По паспортным данным автотрансформатора определить номи­нальные токи для общей, последовательной обмотки низшего напря­жения. Мощность обмотки низшего напряжения принять равной типо­вой мощности автотрансформатора.

5.2.2. При сборке схем в ходе всей работы обратить внимание на выбор приборов к реостатам, согласно ожидаемым напряжениям и то­кам. Токи в обмотках для данного лабораторного автотрансформа­тора не должны превышать номинальных.

5.2.3. Собрать схему по рис.24. (см. 23 без V₂ с R)

5.2.4. Поддерживать при помощи ЛАТРа номинальные напряжения автотрансформатора AT.

5.2.5. Снять показания приборов при передаче мощ­ности, равной рассчитанным номинальным значениям для каждой из обмоток, занести результаты измерений в таблицу 14

Таблица 14

Режим ВН → НН

Iв [A]	Uв [B]	Iн [A]	Uн [B]	Iо [A]	Iп [A]

Примечание. Iо – ток в общей обмотке, Iп–в последовательной обмотке.

5.3. Автотрансформаторный режим ( Режим передачи мощности из системы высшего напряжения в систему среднего напряжения).

5.3.1. Собрать схему по рис. 25. Поддерживать во время опыта движками ЛАТРа автотрансформатора напряжения согласно номинальному коэффициенту трансформации автотрансформатора.

5.3.2. Снять пока­зания приборов.

5.3.3. Занести значения в таблицу 15.

Таблица 15

Режим ВН → СН

Iв [A]	Uв [B]	Iс [A]	Uс [B]	Iн [A]	Uн [B]	Iо [A]	Iп [A]

5.4. Комбинированный режим ( Режим передачи мощности из системы высшего напряжения одновременно в системы среднего и низшего напряжения).

5.4.1. Собрать схему по рис.26.

5.4.2. Снять показания приборов при условии, что ток в любой из обмоток не должен превышать расчетные номинальные токи.

5.4.3. Занести показания в таблицу 16.

СН Таблица 16

Режим ВН НН

Iв [A]	Uв [B]	Iс [A]	Uс [B]	Iн [A]	Uн [B]	Iо [A]	Iп [A]

5.4.4. Произвести анализ результатов работы.

5.4.5. Показать токораспределение и формирование токов в общей и последовательной обмотках для комбинированного режима (рис. 25).

9.10. Контрольные вопросы

1. Назовите основные элементы конструкции трансформаторов?

2. Основные параметры силовых трансформаторов (СТ) и AT?

3. Перечислить существующие системы охлаждения трансформаторов (AT)?

4. Назначение расширителя у трансформатора?

5. Параметры и требования к трансформаторному маслу?

6. Какие конструктивные меры предусмотрены у трансформаторов для защиты масла?

7. Газовая защита трансформатора. Принцип ее работы?

8. Какими параметрами характеризуется активное и индуктивное сопротивление трансформаторов и AT?

9. Как на схемах обозначается трансформатор и AT?

10. Покажите наиболее распространенные сочетания схем соединения обмоток трансформаторов и AT?

11. Пояснить смысл буквенных обозначений следующих типов трансформаторов и AT (АТДЦТН 125000/220/110/35, ТЦ, ТДТН, ТРДН, ТМД, ТДНС, ТС, ТСЗ, ТСГ, ТСД, ТМЦТ, НМЦ, ТНДЦ, и др.)?

12. Каково назначение расщепления обмоток трансформаторов(AT)?

13. Смысл преимущественного соединения одной из обмоток трансформатора в треугольник?

14. Назовите преимущества и недостатки AT перед трансформаторами?

15. Наличие электрической связи между обмотками AT, это хорошо или плохо?

16. Пояснить физический смысл коэффициента выгодности AT?

17. Типовая мощность AT, что это такое?

18. Какая доля мощности в AT передается электрическим путем?

19. На какие напряжения не строят AT? С чем это связано? Показать и доказать?

20. Почему у AT не разрешается режим изолированной нейтрали? Назовите возможные последствия такого режима нейтрали?

21. Назовите возможные варианты комбинированного режима работы AT? Какие ограничения при этом возникают?

22. На какую мощность выполняются общая и последовательная обмотки AT? Доказать это.

23. Что такое группа соединений обмоток трансформаторов? Где и когда она используется?

3а счет чего и как в трансформаторах осуществляется регулирование напряжения?

24. Как осуществляется регулирование напряжения у трансформаторов с ПБВ?

25. Чем основывается периодичность работы ПБВ?

26. Как осуществляется регулирование напряжения у трансформаторов с РПН? Показать схему работы РПН с резистором и реактором. Какие схемные и конструктивные решения при этом используются?

27. Как осуществляется регулирование напряжения с помощью линейных регуляторов?

28. Вольтодобавочные трансформаторы. Что это такое? Где они применяются? Каковы их возможности?

29. Как осуществляется поперечное регулирование напряжения? Когда в этом есть необходимость?

30. Какие перегрузки (насколько, когда и как долго) допускают трансформаторы? Чем они обосновываются?

31. Назовите возможные последствия вызванные перегрузками трансформаторов?

32. Параллельная работа трансформаторов. Пояснить смысл и необходимость такого режима?

33. Сформулировать условия включения трансформаторов на параллельную работу? Пояснить возможные последствия их нарушения?

34. 3а счет чего, когда и на сколько разрешается систематическая перегрузка трансформаторов?

35. Как обосновывается продолжительность и уровень допустимой систематической перегрузки трансформаторов? Назовите необходимую исходную информацию для такого обоснования.

36. Как обосновывается возможность, продолжительность и уровень допустимой аварийной перегрузки трансформаторов?

37. К каким последствиям приводят систематическая и аварийная перегрузки? Назовите нормативную базу возможности перегрузки трансформаторов?

38. Как располагаются обмотки двух- и трехобмоточных трансформаторов на сердечнике? На каких параметрах трансформатора это сказывается?

39. Поясните необходимость выполнения однофазных трансформаторов и AT?

40. Дать определение понятию «термический срок службы изоляции», «номинальный термический срок службы изоляции»?

41. Как оценивается состояние трансформаторов?

42. Какие потери мощности имеют место в трансформаторах? Как их уменьшить при конструировании и при эксплуатации?

43. Какая доля вырабатываемой на ЭС энергии теряется в трансформаторах?

44. Как определить оптимальный режим загрузки трансформаторов?

45. Какие кратковременные перегрузки трансформаторы допускают и при каких ситуациях?

46. На какую мощность выполняется обмотка НН AT и почему?

47. Где в трансформаторе (AT) размещается переключающее устройство для регулирования напряжения? Почему?

48. Всегда ли допускается аварийная перегрузка трансформаторов?

49. Назовите причины выполнения двухобмоточных AT?

50. Почему низшая обмотка трехобмоточного AT соединяется в треугольник? В каких случаях осуществляется размыкание треугольника?

51. С помощью каких параметров можно оценить и определить активное и индуктивное сопротивление трансформатора?

52. В каких элементах трансформатора теряться электрическая мощность и энергия? Какие потери являются постоянными и переменными? Как их определить?

53. Почему у AT на выводах высшего и среднего напряжения всегда устанавливают разрядники или нелинейные ограничители напряжения?

54. Назовите основные элементы силовых трансформаторов и AT?

55. Как выполняется магнитный сердечник трансформаторов?

56. Какие изоляционные материалы применяются при выполнении силовых трансформаторов?

57. При какой нагрузке трансформатор имеет наибольший КПД?

58. В чем особенность регулирования напряжения в автотрансформаторах?

59. Что такое проходная и типовая мощность автотрансформатора?

60. На какие сочетания напряжений целесообразно применение автотрансформаторов?

61. Можно ли подключить генератор ТГВ-200 к обмотке низшего напряжения автотрансформатора типа АТДЦТН 250000/230/121/15,75?

62. Какой наибольшей мощности выпускаются в России трансформаторы и автотрансформаторы в трехфазном и однофазном исполнении?

63. С какой целью разземляют нейтраль высшей обмотки трансформаторов и почему этого делать нельзя у AT?

Библиографический список

1. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов.- 3-е изд., перераб. И доп.- М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.:

2. Электрическая часть станций и подстанций: Учеб. Для вузов/А. А. Васильев, И. П. Крючков и др.; Под ред. А. А. Васильева. – 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1990.- 576 с.:

3. Электрическая часть электростанций. Под ред. С. В. Усова. Учебник для вузов. Л., «Энергия», 1977. – 556с.:

4. Кацман М. М. Электрические машины: Учебник для сред. спец. учеб. заведений. –М.: Высш.школа, 1982. – 253с.:

5. Электрическая часть электростанций и подстанций: Учеб. Для вузов.- 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 640с.;

6. ГОСТ 16110 – 82 «Трансформаторы силовые. Термины и определения».

7. ГОСТ 14209 -85. ТС. Нагрузочная способность.

8. Бондарь В.В. Нагрузочная способность силовых масляных трансформаторов. -М.: Энергоатомиздат, 1983. - 176 с.

9. ГОСТ 11920-73. Трансформаторы трехфазные силовые масляные общего назначения.

10. ГОСТ 9680 - 77.ТС. Ряд номинальных мощностей.

11. ГОСТ 11677 - 75. ТС. Общие технические условия.

12. Г ОСТ 17500 - 72. ТС. Устройства переключения ответвлений обмоток.

13. ГОСТ 982 - 68. Масло трансформаторное. Технические требования.

14. Н.И.Булгаков. Группы соединения трансформаторов.-М.: Энергия, 1977.-80с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5