Главная              Рефераты - Логистика

Електромашини - контрольная работа

Задача №1. Визначити параметри і характеристики трифазного силового трансформатора

Трифазний три стрижневий двох обмотковий трансформатор з масляним охолодженням має наступні номінальні данні: нормальна потужність Sном , первинна напруга U ,вторинна напругаU , втрати холостого ходуP, втрати короткого замикання Uк , струм холостого ходу I0 ; частота мережі живлення f=50 Гц .

Sном U U P Pк ВН/НН Uк I0
63000 110 10.5 73000 245000 Y/∆-11 10.5 0.6

По прийнятим даним трансформатора потрібно розрахувати:

1. Коефіцієнт трансформації трансформатора.

2. Номінальні струми і струми обмоток трансформатора.

3. Параметри заступної схеми трансформатора. Накреслити заступну схему трансформатора.

4. Номінальне і максимальне значення ККД трансформатора при активному (cos 2 =1,0) і активно-індуктивному (cos 2 =0,8) навантаженнях.

5. Побудувати криві залежності ККД трансформатора від коефіцієнта навантаження η =f ( β) при cos 2 =1,0 і cos 2 =0,8.

6. Побудувати зовнішні характеристики трансформатора, змінюючи струм I 2 від нуля до 1,2I 2 при cos 2 =1,0 і cos 2 =0,8.

7. Побудувати векторну діаграму трансформатора, навантаженого до номінальної потужності активно-індуктивним навантаженням (cos 2 =0,8).

8. Проаналізувати виконану задачу і зробити висновки.

До пункту 1 . Номінальні фазні напруги обмоток визначаються в залежності від схеми з’єднання:

При з’єднанні обмоток трикутником(∆) фазна напруга дорівнює лінійній,

U =U =1.2

При з’єднанні обмоток зіркою (Y) фазна напруга:

U =U / =6/ =3.46

Слід зазначити, що при умовній позначці схеми з’єднання обмоток трансформатора над рисою прийнято позначати схему з’єднання обмотки вищої напруги і під рискою – нижчої напруги.

Коефіцієнт трансформації трансформатора:

K= = 2.88

До пункту 2. Якщо знехтувати струмом холостого ходу і втратами в трансформаторі, споживана S1 і що віддається S2 трансформатором у номінальному режимі повні потужності дорівнюють номінальній потужності Sн , тобто S1 = S2 = Sн . Для трифазної мережі:

Sн = ×Ui ×Ii .

Тоді:

I = =144.3

I = =

Фазні струми визначаються через лінійні струми для заданої схеми з’єднання обмоток. При з’єднанні зіркою Iф =Iл , а трикутником Iф =Iл / .

До пункту 3. Для трифазного трансформатора звичайно відображується заступна схема однієї фази. Повний опір короткого замикання трансформатора:

Zк = =

Де: U1фк -напруга на первинній обмотці в досліді короткого замикання,

U1фк = =

Активний опір короткого замикання трансформатора:

Rк = =

Реактивний опір короткого замикання трансформатора:

Xк = =42.12

Для визначення опорівR 1 і R/ 2 , X1 і X/ 2 Т -подібної заступної схеми необхідно загальний опір R к =R 1 +R/ 2 і X к = X1 + X/ 2 розподілити між їх складовими. Звичайно трансформатори проектуються так, щоб R 1 =R/ 2 і X1 =X/ 2 .

З урахуванням цього:

R 1 =R/ 2 = =0.6 X1 =X/ 2 = =21.06

Повний опір вітки намагнічування:

Zm = =

Де: I - струм холостого ходу первинної обмотки,

I = =0.83

Активний опір вітки намагнічування:

Rm = =

Реактивний опір вітки намагнічування:

Xm = =11840.8

До пункту 4.ККД трансформатора:

При =1

η= 1 – =1

де: β=I2 /I2 н – коефіцієнт навантаження трансформатора.

ККД трансформатора має максимальне значення при:

Β= 0.43

При =0.8

η=0.99

При =1

β

0 0.1 0.25 0.5 0.75 1 1.75
η 0 0.98 0.991 0.991 0.998 0.99 0.997

при =0.8

β 0 0.1 0.25 0.5 0.75 1 1.25
η 0 0.98 0.99 0.99 0.997 0.996 0.993

До пункту 6 . Зовнішня характеристика трансформатораU2 =f (I2 ) дозволяє визначити, на скільки знижується напруга на виході трансформатора внаслідок спадання напруги ∆U на його внутрішньому опорі:

U2 =U2 н -∆U де

∆U=

Де: ∆U(%)- відносна змінна напруги на затискачах вторинної обмотки навантаженого трансформатора,(%)

∆U(%) = β×(Uka × +Ukp )

Uka =1%

Ukp =3%

При cos =1

sin

β1=0 β2 =1.2

∆U(%)=0

∆U(%)=1.2

∆U=4.8

U2 =395.8

При cos =0.8 sin .6

Β1 =0 β2 =1.2

∆U(%)=0 ∆U(%)=26.2

∆U=0 ∆U=104.8

U2 = U =40U2 = 295.2 В

Будується максимальне значення магнитного потоку

Фм1 /4.44w1