2.2 Пример выполнения расчетного задания. Вариант №7

Исходные данные (таблица Д.1):

Номинальная мощность S_н = 3200 кВA;

Номинальное высшее напряжение U_1н = 35000 В;

Номинальное низшее напряжение U_2н = 11000 В;

Число витков обмотки низшего напряжения W₂ = 460;

Напряжение короткого замыкания U_к = 7,0 %;

Потери короткого замыкания P_к = 37000 Вт;

Ток холостого хода I₀ = 4,5 %;

Потери холостого хода P₀ = 11500 Вт;

Схема группы соединений Y/ ₁₁.

Т-образная схема замещения трансформатора представлена на рисунке 1 /4, с. 80/.

Рисунок 1 - Т-образная схема замещения трансформатора

Расчет основных электрических величин

Мощность одной фазы трансформатора /1, с. 7/:

где: m – число фаз (стержней) трансформатора;

S_н - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Номинальный (линейный) ток обмотки ВН и НН трехфазного трансформатора /1, с. 7/:

где: U - номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.

При схеме соединения обмоток в звезду /1, с. 7/: ,

;

- при соединении обмоток в  (треугольник) /1, с. 7/::

,

.

При схеме соединения обмоток в звезду /1, с. 7/:

,

;

- при соединении обмоток в  (треугольник) /1, с. 7/:

,

.

Определим ко­эффициент трансформации данного трансформатора /7, с. 63/:

;

,

следовательно, можно найти число витков первичной обмотки w₁ при известном w₂:

шт.

Опыт короткого замыкания

Схема замещения трансформатора при коротком замыкании представлена на рисунке 2 /8, с. 43/.

Сначала определим напряжение короткого замыкания U_k в Вольтах /8, с. 45/:

,

где: U_1ф – фазное напряжение первичной обмотки.

Рисунок 2 - Схема замещения трансформатора при коротком замыкании

Активная составляющая напряжения короткого замыкания /9, с. 325/:

Определим активную составляющую напряжения короткого замыкания u_k.a в Вольтах /8, с. 45/:

.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания /6, с. 210/:

;

Определим реактивную составляющую напряжения короткого замыкания u_k.р в Вольтах /8, с. 45/:

.

Рассчитаем полное сопротивление обмоток цепи трансформатора при коротком замыкании /8, с. 44/:

,

где I_к – ток короткого замыкания.

I_к = I_1ф = 52,8 А;

Также определим активное сопротивление /8, с. 44/:

Отсюда реактивное сопротивление /8, с. 44/:

Коэффициент мощности при коротком замыкании /8, с. 44/:

Определим сопротивления: r₁ и r’₂, х₁ и х’₂, а также полные сопротивления z₁ и z’₂:

Опыт холостого хода трансформатора

Схема замещения трансформатора при холостом ходе представлена на рисунке 3 /8, с. 43/.

Рисунок 3 - Схема замещения трансформатора при холостом ходе

Сначала определим ток холостого хода при коротком замыкании I₀ в Амперах /9, с. 325/:

Определим сопротивления обмоток трансформатора при холостом ходе. Рассчитаем активное сопротивление холостого хода трансформатора /4, с. 93/:

.

Определим полное сопротивление обмоток трансформатора при холостом ходе /4, с. 93/:

.

Отсюда реактивное сопротивление /4, с. 93/:

.

Так как: , можно рассчитать неизвестные сопротивления , , :