Файл: Трехфазный понижающий трансформатор имеет параметры, приведенные в таблице 1.docx

ЗАДАНИЕ 2

Трехфазный понижающий трансформатор имеет параметры, приведенные в таблице 1.

Таблица 1

Номинальная мощность	Рн, кВА	320
Номинальное высшее напряжение	U1н, кВ	35
Номинальное низшее напряжение	U2н, кВ	6,3
Частота	f , Гц	50
Напряжение короткого замыкания	Uк , %	6,2
Номинальные потери короткого замыкания	Рк,н, кВт	6,0
Диаметр стержня	Dс, м	0,186
Активное сечение стержня	Sс, м2	0,0205
Высота стержня	Hс, м	0,84
Расстояние между осями стержней	L, м	0,372
Активное сечение ярма	Sя, м2	0,022
Высота ярма	Hя, м	0,165
Число витков обмотки низшего напряжения	ω2	546
Соединение обмоток	Y/Y-0

Требуется:

1. Определить потери холостого хода (в стали) и средние (для трех фаз) значения тока холостого тока для следующих напряжений: U = 0,6U_н;
U = 0,8U_н; U = U_н; U = 1,1U_н. Построить кривую намагничивания U = f(I₀).

2. По данным холостого хода н короткого замыкания определить параметры эквивалентной схемы, приняв при этом r₁ = r₂’ и x₁ = x₂’; выполнить схему.

3. Рассчитать и построить кривую КПД при и

---

, где Р = k_нгР_н. Расчёты произвести при коэффициенте нагрузки k_нг = 0,25; 0,5; 0,75; 1 и 1,25.

4. Рассчитать и построить кривую процентного изменения напряжения в зависимости от угла φ₂, т.е. ΔU = f(φ₂), при номинальном токе. Расчеты произвести при изменении φ₂ от 90⁰ до 0⁰ (индуктивная нагрузка); от 0⁰ до -90⁰ (емкостная нагрузка).

5. Установить распределение нагрузок между двумя трансформаторами одинаковой номинальной мощности, если напряжение короткого замыкания второго трансформатора на 10% больше чем первого (указанного в приложении Ж), а нагрузка равна сумме мощностей обоих трансформаторов.

Решение.

1) Определение потерь и тока холостого хода.

Расчет начнем с условия . Потери в стали:



где масса стержней;

масса ярма;

потери на 1 кг массы стержней;

потери на 1 кг массы ярма.









Коэффициент добавочных потерь при диаметре стержня
будет .

Индукция в стержне:



где







Индукция в ярме:



Удельные потери

---

и определяются по полученным значениям и .



Потери в стали:



После определения потерь в стали находится активная составляющая тока холостого хода по формуле:





Ток холостого хода протекает в первичной цепи, поэтому в формулы токов надо подставлять

Индуктивная составляющая тока холостого хода определяется вычислением намагничивающей мощности из уравнения:



где , и удельные намагничивающие мощности для стержней, ярма и стыков (зазоров), определяются по значениям и .

число стыков (зазоров) между листами стержней и ярем, для трехфазных трансформаторов со сборкой в нахлестку .







Вычислим:



Зная , можно определить значение индуктивной составляющей тока холостого хода:



Среднее значение тока холостого хода:



После этого для построения кривой намагничивания стали трансформатора

---

U = f(I₀), имеющей такой же вид, как характеристика холостого хода у машины постоянного тока, надо и для остальных значений напряжений (0,6U_н; 0,8U_н; 1,1U_н) определить и и эти (первичные) напряжения подставлять в формулы токов и .

При :

Индукция в стержне:



Индукция в ярме:



Удельные потери и определяются по полученным значениям и .



Потери в стали:





Активная составляющая тока холостого хода по формуле:



Намагничивающая мощность:



где





Вычислим:



Индуктивной составляющая тока холостого хода:



Среднее значение тока холостого хода:



При :

Индукция в стержне:



Индукция в ярме:

---

Удельные потери и определяются по полученным значениям и .



Потери в стали:





Активная составляющая тока холостого хода по формуле:



Намагничивающая мощность:



где





Вычислим:



Индуктивной составляющая тока холостого хода:



Среднее значение тока холостого хода:



При :

Индукция в стержне:



Индукция в ярме:



Удельные потери и определяются по полученным значениям и .



Потери в стали:





Активная составляющая тока холостого хода по формуле:



Намагничивающая мощность:

---