ЗАДАНИЕ
Дан трёхфазный двухобмоточный трансформатор
№
Sн,
кВ∙А
напряжение обмотки,кВ Потери, кВт
Схема
и группа
соединения
Uкз, %
Iхх,
%
сos φ2 при нагрузке
ВН НН Pо Pкз
акти-
ной
Индук-тивной
емко-
стной
16 2500 10 6,3 5,28 23 Y/∆-II 5,5 2 1 0,64 0,58
Необходимо выполнить следующие расчёты.
1. Определить параметры Т-образной схемы замещения трансформатора.
2. Начертить в масштабе полные векторные диаграммы трансформатора для трёх видов нагрузки (активной, активно-индуктивной и активно-ёмкостной).
3. Рассчитать и построить зависимость коэффициента полезного действия от нагрузки η=f(кнг) при значениях коэффициента нагрузки кнг, равных 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 и 1,25 от номинального вторичного тока I2Н. Определить максимальное значение кпд.
4. Определить изменение вторичного напряжения Δ U аналитическим и графическим методом.
5. Построить внешние характеристики трансформатора для значений тока, равных 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 и 1,25 от величины номинального вторичного тока I2Н.
Примечание. При определении параметров трёхфазного трансформатора и построении векторных диаграмм расчёт ведётся на одну фазу.
1. Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода
Для определения параметров схемы замещения трансформатора необходимо рассчитать:
а) номинальный ток первичной обмотки трансформатора:
;
б) фазный ток первичной обмотки трансформатора:
при соединении по схеме "звезда"
;
в) фазное напряжение первичной обмотки:
при соединении по схеме "звезда"
;
г) фазный ток холостого хода трансформатора:
;
где - ток холостого хода, %;
д) мощность потерь холостого хода на фазу
;
где m – число фаз первичной обмотки трансформатора. в нашем случае 3 шт;
е) полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе
;
ж) активное сопротивление ветви намагничивания
;
з) реактивное сопротивление цепи намагничивания
;
и) фазный коэффициент трансформации трансформатора
; где U2ф=U2н
к) линейный коэффициент трансформации трансформатора
.
2. Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме короткого замыкания
В опыте короткого замыкания вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, а подводимое к первичной обмотке напряжение подбирается таким образом, чтобы ток обмотки трансформатора был равен номинальному. Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания представлена на рис. 1.
Рис. 1
Здесь суммарное значение активных сопротивлений () обозначают rk и называют активным сопротивлением короткого замыкания, а () – индуктивным сопротивлением короткого замыкания xk.
Для определения параметров схемы замещения трансформатора рассчитаем:
а) фазное напряжение первичной обмотки U1Ф=5,7 кВ;
б) фазное напряжение короткого замыкания
;
где Uk – напряжение короткого замыкания, %;
в) полное сопротивление короткого замыкания
,
где Iк.ф. – фазный ток короткого замыкания:
при соединении по схеме "звезда":
;
г) мощность потерь короткого замыкания на фазу
;
Pk – это мощность потерь Короткого замыкания
д) активное сопротивление короткого замыкания
;
е) индуктивное сопротивление короткого замыкания
.
Обычно принимают схему замещения симметричной, полагая
; ;
; ,
где r1 – активное сопротивление первичной обмотки трансформатора;
x1 - индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф1δ;
- приведённое активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора;
- приведённое индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф2δ.
3. ............
