Учебная работа. Расчет параметров трехфазного трансформатора

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Расчет параметров трехфазного трансформатора

Задание на
контрольную работу 1

Задача 1

Для силового трёхфазного трансформатора
определить:

.   Магнитный поток в сердечнике, ;

2.       Число витков вторичной обмотки,

.        Токи в обмотке при заданной нагрузке

.        Коэффициент полезного действия
трансформатора при заданной нагрузке,

.        Напряжение на зажимах вторичной обмотки
при заданной нагрузке,

.        Активную мощность, потребляемую
трансформатором из сети при заданной нагрузке,

.        Активные сопротивления фазных обмоток
трансформатора (первичной и вторичной),

Изобразить схему замещения и векторную диаграмму
трансформатора.

Примечание:

Технические данные трансформатора:

Номинальная мощность

Номинальное первичное напряжение

Номинальное вторичное напряжение

потери холостого хода

Потери короткого замыкания

Мощность нагрузки трансформатора

Коэффициент мощности нагрузки

Напряжение короткого замыкания

Число витков первичной обмотки ;

Магнитная индукция в сердечнике

Схема соединения обмоток .

1. Магнитный
поток в сердечнике,
:

где  частота
в сети, питающей генератор;  напряжение на один
моток в обмотках;

Определим:

2. Число
витков вторичной обмотки,

Примем

3. Токи в обмотке при заданной
нагрузке, номинальные токи

. Коэффициент полезного действия
трансформатора при заданной нагрузке,

Найдём потери в обмотке трансформатора:

Потери в стали можно принять равными потерями
холостого хода,

. Напряжение на зажимах вторичной
обмотки при заданной нагрузке,

При неизменном первичном напряжении вторичное
напряжение будет меняться с нагрузкой. На основании упрощённой схемы замещения
получаем:

(знак плюс для индуктивной, знак минус для
ёмкостной нагрузки).

где, суммарное
активное сопротивление трансформатора;  суммарное
индуктивное сопротивления рассеяния.

Найдём фазное напряжение на первичной обмотке:

Найдём R:

Суммарное активное сопротивление можно
рассчитать через потери при коротком замыкании.

Найдём

Сумма индуктивных сопротивлений рассеивания на
основании векторной диаграммы для режима короткого замыкания:

найдём  через
коэффициент мощности при коротком замыкании

Найдём номинальное напряжение короткого
замыкания

Произведём расчёт для индуктивной нагрузки:

Т. к при расчётах было определено, что
индуктивная составляющая при перемножении на  даёт
ноль, то следовательно трансформатор имеет только активное сопротивление.

6. Активную мощность, потребляемую
трансформатором из сети при заданной нагрузке,

:

Определим активную мощность при заданной
нагрузке:

. Активные сопротивления фазных обмоток
трансформатора (первичной и вторичной),

трансформатор ток мощность
сопротивление

Согласно условию задачи,
то

Изобразить схему замещения и
векторную диаграмму трансформатора:

Рис. 1 Схема замещения одной фазы трансформатора

Для векторной диаграммы выбран масштаб 1000
В/см. Из-за соединения обмоток по схеме  соответствующее
вторичное напряжение отстаёт от первичного на  Порядок
построения диаграммы показан на рис. 2.

задача 2

Два трёхфазных трансформатора, предлагается
включить на параллельную работу. Проверить, допустима ли по ГОСТу параллельная
работа этих трансформаторов.

Технические данные трансформаторов:

Номинальная мощность трансформатора I

Напряжение КЗ трансформатора I

Коэффициент трансформации I

Номинальная мощность трансформатора II

Напряжение КЗ трансформатораII

Коэффициент трансформации II

Для того чтобы трансформаторы I
и II могли быть
включены параллельно, необходимо выполнить следующие условия:

.   На вторичной стороне трансформаторов должны
быть одинаковые напряжения, т.е. .
Это условие обеспечивается равенством коэффициентов трансформации, т.е. .

2.       необходимо равенство процентных
напряжений короткого замыкания, т.е.  При
осуществлении этого условия трансформаторы, эксплуатируемые при параллельном
включении, смогут нести нагрузку, пропорциональную их номинальным мощностям.

.        необходима одинаковость фаз вторичных
напряжений по отношению к первичным. Такое условие выполняется у
трансформаторов одинаковой группы включения.

.        Включение в сеть следует производить
при согласованном порядке чередования фаз.

1. Рассчитаем напряжения на вторичных обмотках:

Т.к. трансформаторы включаются в одну сеть
параллельно, то у них будет одинаковое напряжение на первичных обмотках. Примем

Условие выполняется

3. Процентных
напряжений короткого замыкания,

,

Условие выполняется

. Если трансформаторы будут иметь одинаковые
группы включения, т.е. к каждой группе соединений будет относится такая
комбинация включений, которая обеспечит напряжение трех согласованных фазовых
положений. При условии выполнения данного условия параллельное подключение
трансформаторов возможно.

. Если подключать фазы в согласованном порядке,
то параллельное подключение трансформаторов возможно.

Учебная работа. Расчет параметров трехфазного трансформатора