Подготовка к работе. Описание лабораторной установки

Описание лабораторной установки

В данной виртуальной лабораторной работе (рис.4.2) смоделированы: трансформатор тока специального использования, переносные лабораторные трансформаторы тока типа И515 и напряжения типа УТН - 1.

Кроме того, в модель лабораторной установки входят: однофазный

регулятор напряжения АТ, вспомогательный нагрузочный трансформатор Т, выпрямительный преобразователь VD, регулируемый резистор R, кнопочный пост SВ1, вольтметр V2 с пределом 100 В, амперметр A1 и вольтметр V1 магнитоэлектрической системы, милливольтметр mV с двухсторонней шкалой, три последовательные R-C-L цепи, измерительный комплект К-50, цифровой амперметр переменного тока A2 и ваттметр W, а также интерактивные коммутационные элементы.

В качестве источника электрической энергии смоделирована однофазная сеть переменного тока напряжением 127/220 В.

Рис. 4.2. Общий вид виртуального лабораторного стенда

1. Изучить устройство, принцип действия и конструкцию измерительных трансформаторов тока и напряжения.

2. Записать выражения для определения номинального и действительного коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения.

Указать зависимость между номинальным коэффициентом трансформации и соотношением числа витков первичной и вторичной , обмоток трансформаторов тока и напряжения.

3. Записать выражения для расчёта относительной токовой погрешности трансформатора тока и погрешности напряжения трансформатора напряжения, считая известными значения номинального и действительного коэффициентов трансформации.

4. Построить векторную диаграмму трансформатора тока. Пользуясь векторной диаграммой, записать выражения для определения токовой и угловой погрешностей трансформаторов тока.

5. Для заданных в таблице 4.1 параметров трансформатора тока: числа витков первичной и вторичной обмоток и , номинального коэффициента трансформации , намагничивающего тока и угла () между векторами м.д.с. () и () построить графики зависимостей и для значений тока, равных .

6. Построить векторную диаграмму трансформатора напряжения. Пользуясь векторной диаграммой, указать причины возникновения погрешностей напряжения и угловых погрешностей трансформаторов напряжения и привести типичные графики погрешностей трансформаторов напряжения в зависимости от значения мощности во вторичной цепи.

Таблица 4.1

Заданный параметр	Ед. измер.	Номер варианта (бригады)
()	вит. вит. - А град.	1/5 0.01	2/5 0.02	5/5 0.05	10/5 0.1	20/5 0.2	50/5 0.5

6. Показать необходимость разметки зажимов измерительных трансформаторов и привести схемы, применяемые для разметки зажимов измерительных трансформаторов тока и напряжения методом баллистического толчка на постоянном токе.

7. Указать классы точности измерительных трансформаторов тока и напряжения. Допустимые отклонения, какие параметры они характеризуют?

Рабочее задание

1. Внимательно изучить общий вид виртуального лабораторного стенда.

2. Ознакомиться с используемыми в работе трансформаторами тока и напряжения и записать их номинальные данные (, ).

3. С помощью интерактивных коммутационных элементов смоделировать схему для разметки зажимов трансформатора тока методом баллистического толчка на постоянном токе.

В схеме использовать трансформатор тока ТА, амперметр A1 и милливольтметр mV, расположенные на стенде.

4. Зашунтировать трансформатор напряжения. В моменты замыкания и размыкания SВ1 по направлению отклонения стрелки милливольтметра mV определить расположение измерительных зажимов И₁ и И₂ трансформатора тока.

5. С помощью интерактивных коммутационных элементов смоделировать схему для разметки зажимов трансформатора напряжения методом баллистического толчка на постоянном токе. В схеме использовать трансформатор напряжения типа УТН - 1 (коэффициент трансформации ) и вольтметр V1, установленный на стенде.

6. Установить максимально возможное напряжение на выходе АТ и по направлению отклонения стрелки вольтметра в моменты замыкания и размыкания SВ1 определить расположение зажимов a – x вторичной обмотки трансформатора напряжения.

7. С помощью интерактивных коммутационных элементов смоделировать схему для определения действительного коэффициента трансформации трансформатора тока. В схеме использовать трансформатор тока ТА, амперметр комплекта К-50 с пределом измерения 1 А и цифровой амперметр переменного тока A2.

8. Изменением величины входного напряжения с помощью АТ установить значение тока в первичной обмотке трансформатора тока, равное 1 А. Измерив значение тока во вторичной обмотке, определить значение действительного коэффициента трансформации трансформатора тока.

9. С помощью интерактивных коммутационных элементов смоделировать схему для измерения тока, напряжения и мощности в цепи через измерительные трансформаторы. В схеме использовать трансформатор тока с коэффициентом трансформации , трансформатор напряжения с коэффициентом трансформации , цифровой амперметр A2, вольтметр V2, установленный на стенде, ваттметр W с пределами измерения 5А и 150 В. В качестве нагрузки использовать элементы R-C-L цепей, расположенных на стенде.

10. Произвести измерения напряжения, тока, мощности приборами измерительного комплекта К - 50, включёнными непосредственно в измерительную цепь, и приборами, включёнными через измерительные трансформаторы. Измерения провести для пяти видов сопротивлений нагрузки: R, R-С, С, R-L, L и пяти значений тока в пределах от 0 до 1 А для

каждого вида нагрузки. Результаты измерений занести в таблицу 4.2.

11. Используя данные результатов измерений, рассчитать значения действительных коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения, относительные токовую погрешность трансформатора тока и погрешность напряжения трансформатора напряжения, значения полного сопротивления нагрузки и коэффициента мощности . Результаты измерений занести в таблицу 4.2.

12. Принимая значения напряжения, тока, мощности, измеренные приборами комплекта К - 50, за действительные значения измеряемых величин, рассчитать абсолютные и относительные погрешности измерения напряжения , тока , , мощности , приборами, включёнными через измерительные трансформаторы. Результаты измерений занести в таблицу 4.2.

13. По данным таблицы 4.2 построить графики зависимостей ), для каждого вида нагрузки.

14. Сделать выводы и составить отчёт по требуемой форме.

Таблица 4.2

нагрузка

измерено

вычислено

Прим.

№

U1

I1

P1

U2

I2

P2

KI

KU

fI

fU

ΔU

δU

ΔI

δI

ΔP

δP

В

А

Вт

В

А

Вт

-

-

%

%

В

%

А

%

Вт

%

R

Z= cosφ=

R-C

Z= cosφ=

C

Z= cosφ=

R-L

Z= cosφ=

L

Z= cosφ=

Дата добавления: 2015-04-30