Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 27
ЗАДАНИЕ № 2
По данным трехфазного трансформатора, приведенным ниже, требуется: 1. Определить: а) фазные значения номинального напряжения; б) линейные и фазные значения номинального тока на стороне ВН и НН; в) коэффициент трансформации фазных и линейных напряжений. 2. Вычертить схемы соединения обмоток, обеспечивающие получение заданной группы. 3. Определить параметра Т-образной схемы замещения: а) активные и индуктивные сопротивления обмоток трансформатора r1
, r2
, x1
, x2
;
б) сопротивления намагничивающего контура r
m
, x
m
. 4. Рассчитать и построить зависимость к.п.д., трансформатора от коэффициента нагрузки при cos
φ
2
=1
и cos
φ
2
=
0,8; определить мощность трансформатора, при которой к.п.д. достигает максимального значения. 5. Вычислить процентное изменение вторичного напряжения ∆
U
%
при номинальной нагрузке: а) активной (cos
φ
2
=1
); б) активно - индуктивной (cos
φ
2
=0,8
); в) активно - емкостной (cos
φ
2
=0,8
); 6. Построить векторную диаграмму трансформатора. 7. Рассчитать установившийся и ударный токи внезапного короткого замыкания 8. Данный трансформатор соединен на параллельную работу с аналогичным трансформатором. Найти распределение нагрузок и степень перегрузки и недогрузки трансформаторов при cos
φ
2
= 1
и cos
φ
2
=
0,8 для следующих случаев: а) второй трансформатор включен с первичной стороны на ответвление, соответствующее 1,05 нормального числа витков, a первый трансформатор включен на нормальное число витков; б) напряжение короткого замыкания второго трансформатора составляет 1,2
U
к
первого трансформатора (угол φ
к
остается прежним). Данные трансформатора для варианта 1: 1. Тип трансформатора - ТМ
-10/0,4
; 2. Мощность трансформатора, S
н
- 10 кВА; 3. Напряжение высокой стороны, U
1н
- 380В; 4. Напряжение низкой стороны, U
2н
- 220В; 5. Напряжение короткого замыкания, U
к
- 5,5%; 6. Потери мощности при коротком замыкании, Рк
- 335Вт; 7. Мощность холостого хода, Ро
- 105Вт; 8. Ток холостого хода, I
хх
– 8%. 9. Схема и группа соединений Y/Yо
-12 Решение:
1 Определим фазные значения номинального напряжения: а) на высокой стороне б) на низкой стороне 1.1 Определим линейные и фазные значения номинального тока на стороне: а) высокого напряжения. в) низкого напряжения. 1.2 Определим коэффициент трансформации фазных и линейных напряжений. Трансформатор соединен по схеме Y/Yо
следовательно: 2 Схемы соединения обмоток, обеспечивающие получение заданной группы. 3 Определим параметры Т-образной схемы замещения: а) активные и индуктивные сопротивления обмоток трансформатора r1
, r2
, x1
, x2
;
Определим полное z
к
, активное x
к
и реактивное r
к
сопротивление в режиме короткого замыкания. При соединении первичной обмотки в звезду параметры короткого замыкания на одну фазу будут следующие: где Ik
=
I
1нф
= 26,3А
рассчитаем: Параметры б) Сопротивления намагничивающего контура r
m
, x
m
. Определим полное z
0
, активное x
0
и реактивное r
0
сопротивление в режиме холостого хода. Для первичной обмотки соединенной в звезду на одну фазу будут следующие: где U0
=
U1
нф
= 22
0B
Отсюда сопротивления намагничивающего контура: 4 Рассчитаем и построим зависимость к.п.д, трансформатора от коэффициента нагрузки при cos
φ
2
=1
и cos
φ
2
=
0,8 4.1 Формула для расчета к.п.д. трансформатора η
имеет вид: где а) при cos
φ
2
=1
б) при cos
φ
2
=
0,8 4.2 Определим мощность трансформатора, при которой к.п.д. достигает максимального значения. к.п.д. трансформатора, имеет максимальное значение при такой нагрузке, когда а) при cos
φ
2
=1
б) при cos
φ
2
=
0,8 4.2 Рассчитаем и построим зависимость к.п.д. η от коэффициента нагрузки rнг
. Расчет проведем в Mahtcad12, график зависимости на рисунке 2. 5 Вычислим процентное изменение вторичного напряжения ∆
U
%
при номинальной нагрузке: а) активной (cos
φ
2
=1
); Изменение напряжения определяется аналитически по выражению: где б) активно - индуктивной (cos
φ
2
=0,8
); в) активно - емкостной (cos
φ
2
=0,8
); ∆
U
при активно – емкостной нагрузке меняется также как и при активно – индуктивной, но со сдвигом на 90о
6 Построим векторную диаграмму трансформатора для случая активно - индуктивной нагрузки при: cos φ2
= 0,8;
I2
ф
=I2
нф
=45,5
А
; Векторная диаграмма показана на рисунке 3. 7 Рассчитаем установившийся и ударный токи внезапного короткого замыкания. 7.1 Установившийся ток короткого замыкания: 7.2 Ударный ток внезапного короткого замыкания: где 8 Найдем распределение нагрузок и степень перегрузки и недогрузки трансформаторов при cos
φ
2
= 1
и cos
φ
2
=
0,8 для следующих случаев: 8.1 Два трансформатора. Второй трансформатор включен с первичной стороны на ответвление, соответствующее 1,05 нормального числа витков, a первый трансформатор включен на нормальное число витков; S
н1
=
S
н2
= 10000
BA
U
к1
=
U
к2
= 5,5%
U
1н1
= 380,
U
1н2
=
U
1н1
x
1,05=380
x
1,05=399
B
откуда k
2
=
U
1н2
/
U
2н
=1,81
k
1
=1,73
при неравенстве коэффициентов трансформации во вторичных обмотках возникает уравнительный ток: при этом, во вторичных обмотках имеем следующие токи а) при cos
φ
2
= 1
где рассчитаем х
k
2
и zk
2
где рассчитаем: соответственно сos(200
-00
)=0,92 Уравнительный ток во вторичной обмотке первого трансформатора; Уравнительный ток во вторичной обмотке второго трансформатора; б)приcos φ2
= 0,8
cos (φk
- φ2)
= cos(200
-360
)= cos(-16)=0,95
Уравнительный ток во вторичной обмотке первого трансформатора; Уравнительный ток во вторичной обмотке второго трансформатора; Определим меру нагруженности трансформаторов 8.2 напряжение короткого замыкания второго трансформатора составляет 1,2
U
к
первого трансформатора (угол φ
к
остается прежним). Следовательно: U
к1
=12В;
U
к2
=12
х
1,2=14,4В
S
н
=10000ВА
На параллельную работу включено 2 трансформатора. Мощность первого трансформатора определится по выражению Мощность второго; Литература 1 Вольдек А.И. Электрические машины - Л.:Энергия 1978г. 2 Методические пособия по расчетам машин постоянного тока. ЮУрГУ 3 Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. Ч.1. Машины постоянного тока. Трансформаторы - Л.:Энергия 1972г.
|