Для решения задачи 3 необходимо знать устройство, принцип действия и зависимости между электрическими величинами в однофазных и трехфазных трансформаторах, умёть определять по их паспортным данным технические характеристики. Основными параметрами трансформатора являются:
1. Номинальная мощность S ном.
Это полная мощность (в кВА), которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать в течение срока службы (20-25 лет) при номинальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температурах окружающего воздуха, равных соответственно -40°С и +50°С.
2. Номинальное первичное напряжение U ном;
Это линейное напряжение в первичной обмотке.
3. Номинальное вторичное напряжение U ном2 - линейное напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение снижается из - за потерь в трансформаторе.
4.Номинальные линейные токи первичной I ном и вторичной обмоток I ном2.
Для однофазного трансформатора :
Для трехфазного трансформатора:
Здесь 
- КПД трансформатора. Эта величина близка к 1,0 из - за малых потерь в трансформаторе. На практике при определении токов принимают 
=1,0.
Трансформаторы чаще всего работают с нагрузкой меньше номинальной. Поэтому вводят понятие о коэффициенте нагрузки Кн.
Если трансформатор с S ном =1000 кВА отдает потребителю мощность S 2 =950 кВА, то Кн = S 2/S ном = 950/1000 = 0,95.
Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощности зависят от коэффициента мощности cosj2
Активная мощность трансформатора:
Реактивная мощность равна:
Таблица 1. Технические данные трансформаторов.
Примечания: 1. ТМ-630/6 – трехфазный трансформатор с масляным естественным охлаждением, номинальная мощность 630 кВА; номинальное первичное напряжение 6 кВ, номинальное вторичное напряжение 0,4 0,23 и 0,69 кВ.
Отношение линейных напряжений в трехфазных трансформаторах называют линейным коэффициентом трансформации, который равен отношению чисел витков обмоток, если они имеют одинаковые схемы соединений
При других схемах соединения коэффициент трансформации находят по формулам:
Пример 4. Трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены 
, имеет следующие номинальные характеристики: S ном =1000 кВА, U ном1=1О кВ, U ном2=400 В. Потери в стали РСТ =2,45 кВт, потери в обмотках РО.НОМ=12,2 кВт. Первичные обмотки соединены в треугольник, вторичные - в звезду. Сечение магнитопровода Q = 450 см2, амплитуда магнитной индукции Bm = 1,5 Тл. Частота тока в сети f = 50 Гц. От трансформатора потребляется активная мощность Р2 = 810 кВт при коэффициенте мощности cosj2 = 0.9
Определить
1. Номинальные токи в обмотках и токи при фактической нагрузке.
2. Числа витков обмоток.
3. КПД трансформатора при номинальной и фактической нагрузках.
Решение
1. Номинальные токи в обмотках:
2. Полная мощность трансформатора при фактической нагрузке:
3. Коэффициент нагрузки трансформатора:
4. Токи в обмотках при фактической нагрузке:
5. Фазные э.д.с., наводимые в обмотках.
Первичные обмотки соединены в треугольник, а вторичные - в звезду, поэтому, пренебрегая падением напряжения в первичной обмотке,
считаем:
6. КПД трансформатора при номинальной нагрузке:
7. КПД при фактической нагрузке:
Ответ: I ном = 58 А, I 2ном = 1145 А, I 1 = 52 А, I 2 = 1300 А, W 1 = 667 витков, W 2 = 15 витков, hном = 98,4%, h = 98,5%.
Пример 5. Однофазный понижающий трансформатор номинальной мощностью S ном =500 ВА служит для питания ламп местного освещения металлорежущих станков. Номинальные напряжения обмоток U ном = 380 В, U ном2 = 24 В. К трансформатору присоединены десять ламп накаливания мощностью 40 Вт каждая, их коэффициент мощности cosj2 = 1 ,0. Магнитный поток в магнитопроводе Ф m = 0,005 Вб. Частота тока в сети f=50 Гц. Потерями в трансформаторе пренебречь.
Определить:
1) номинальные токи в обмотках;
2) коэффициент нагрузки трансформатора;
3) токи в обмотках при действительной нагрузке;
4) числа витков обмоток;
5) коэффициент трансформации.
Решение
1. Номинальные токи в обмотках:
2. Активная мощность, потребляемая лампами накаливания:
3. Коэффициент нагрузки трансформатора:
4. Токи в обмотках при действительной нагрузке:
5. В режиме холостого хода
Числа витков обмоток находим из формулы:
6. Коэффициент трансформации:
Ответ: I ном1 = 1,32 А, I ном2 = 20,8 А, Кн = 0,8, I 1= 1,06 А, I 2 = 16,6 А, W 1 = 340 витков, W 2 = 22витка, К=15,5.
Дата: 2018-12-21, просмотров: 1040.
