Расчет параметров и характеристик трансформаторов
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Цель занятия – приобрести практические навыки расчета параметров и характеристик трансформаторов.

Задача 4.1

Однофазный трансформатор ОМ-6667/35 работает как понижающий. Пользуясь его техническими данными, приведенными в таблице, рассчитать: коэффициент трансформации; номинальные токи первичной и вторичной обмоток; к. п. д. при  и нагрузке, составляющей 75% от номинальной; годовой к. п. д., если с полной нагрузкой при  трансформатор работает 7000 ч.

 

Таблица 4.1 – Технические данные трансформаторов.

Тип трансформатора
ОМ-6667/35 6667 35 10 17 53,5 8 3
ТС-180/10 180 10 0,525 1,6 3,0 5,5 4

 

Решение

Коэффициентом трансформации  называется отношение высшего напряжения к низшему в режиме холостого хода независимо от того, является ли трансформатор повышающим или понижающим:

                        (4.1.1)

Номинальные токи первичной и вторичной обмоток опре­делим из формулы номинальной мощности трансформатора:

К. п. д. трансформатора:

где мощность потерь при холостом ходе, равная сумме потерь в стали на гистерезис и вихревые токи; - мощность потерь в обмотках при коротком замыкании (при нагрузке, отличной от номинальной, мощность потерь в обмотках ).

В современных трансформаторах, особенно мощных, при номинальной нагрузке  равно 98 – 99%.

Годовой к. п. д. год учитывает работу трансформатора в различных режимах. Причем мощность потерь в стали учитывается в течение всего года - , если не оговорено, что трансформатор отключается со стороны первичной обмотки; мощности потерь в проводниках обмоток  учитываются только во время работы под на­грузкой и пропорциональны

Задание для самостоятельной работы

Исходные данные определить согласно формул:

,

где N – последняя цифра зачетной книжки.

 

Задача 4.2

В однофазном трансформаторе определить: э. д. с, индуктируемую в одном витке, э. д. с первичной и вторичной обмоток и коэффициент трансформации, если сечение стали сердечника  максимальная магнитная индукция в нем  частота сети  число витков  и .

 

Решение

Максимальный магнитный поток в сердечнике

                                (4.2.1)

Действующее значение э. д. с, индуктируемой в одном витке,

     (4.2.2)

Действующие значения э. д. с. первичной и вторичной обмоток соответственно:

                    (4.2.3)

Коэффициент трансформации

                    (4.2.4)

 

Задача 4.3

Трехфазный трансформатор ТС-180/10 включен в сеть напряжением 10000 В. Пользуясь данными, указанными в паспорте (см. таблицу к задаче 4.1), рассчитать: фазные напряжения, если группа соединения трансформатора ; фазный и линейный коэффициенты трансформации; номинальные токи первичной и вторичной обмоток; активные сопротивления обмоток, если при коротком замыкании трансформатора мощности первичной и вторичной обмоток равны; к. п. д. при нагрузке, составляющей 50%  от номинальной и

 

Решение

У трансформатора ТС-180/10 первичная обмотка соединена в звезду, а вторичная – в треугольник, поэтому фазные напряжения равны:

                      (4.3.1)

Фазный и линейный коэффициенты трансформации соответственно равны:

                   (4.3.2)

Номинальные токи первичной и вторичной обмоток определим из формулы номинальной мощности трансформатора:

                  (4.3.3)

Откуда

                         (4.3.4)

Находим активные сопротивления обмоток и  с учетом того, что в каждой обмотке трансформатора по три фазы и ток короткого замыкания , равен номинальному току

           (4.3.5)

где

К. п. д. трансформатора:

Задание для самостоятельной работы

Исходные данные определяются аналогично, как и для задачи 4.1.

 

Задача 4.4

Имеется трехфазный трансформатор со следующими данными:  группа соединения Y/Y = 12.

Составить упрощенную схему замещения трансформатора в режиме короткого замыкания и определить значения всех элементов схемы, а также активные и индуктивные сопротивления обеих обмоток трансформатора, если считать, что сопротивления первичной обмотки равны приведенным сопротивлениям вторичной обмотки, т. е. c

Решение

Схема замещения и векторная диаграмма трехфазного трансформатора строятся для одной фазы. В упрощенной схеме замещения трансформатора (рис. 4.1, а) пренебрегают током холостого хода  полагая при этом  В режиме короткого замыкания трансформатора сопротивление нагрузки  а напряжение  доводится до величины, при которой (рис. 4.1, б), поэтому полное фазное сопротивление короткого замыкания  можно найти из соотношения:

                                               (4.4.1)

При соединении первичной обмотки по схеме звезда:

     (4.4.2)

             (4.4.3)

Следовательно,

             (4.4.4)

Мощность короткого замыкания  равна мощности потерь в проводниках обмоток трансформатора при номинальном токе:

                                   (4.4.5)

Отсюда активное и индуктивное сопротивления обмоток трансформатора при коротком замыкании соответственно:

        (4.4.6)

                 (4.4.7)

В схеме замещения (см. рис. 4.1, б)

                              (4.4.8)

где  и  приведенные активное и индуктивное сопротивление вторичной обмотки, согласно условию

Действительные сопротивления вторичной обмотки:

                  (4.4.9)

                (4.4.10)

где К – коэффициент трансформации

Задание для самостоятельной работы

Исходные данные определяются аналогично, как и для задачи 4.1.

 

Задача 4.5

Для трехфазного трансформатора ТМ-20/10, имеющего следующие данные:  напряжение короткого замыкания  рассчитать коэффициент трансформации  номинальные токи первичной и вторичной обмоток  и  активные сопротивления обмоток и  если при коротком замыкании мощности первичной и вторичной обмоток равны; к. п. д. , если .

Ответы:

 

 

Дата: 2019-04-22, просмотров: 936.