I вариант решения
1) Номинальный
вторичный ток:
.
Определение тока
при заданной нагрузке:
,
.
,
.
Потребляемая
активная мощность
:
.
Потери в обмотках при :
.
- предыдущая задача.
КПД при заданной
нагрузке
,
-
считаем независящими от нагрузки,
(предыдущая
задача).
.
2) По условию,
реактивное сопротивление должно довести
ток
до номинального значения, следовательно,
*
.
.
3) Определяем при номинальном токе:
.
.
4) Изменение напряжения на вторичных зажимах:
.
Для заданной в
условии нагрузки:
.
В.
,
В.
(при
=
В.
В.
II вариант решения
1) По данным опыта К.З. (предыдущая задача):
Ом.
Ом.
.
По заданным
соотношениям между
и
,
и
,
определяем сопротивления обмоток:
;
;
;
,
(k=12,5);
;
Ом.
Ом.
;
;
;
;
Ом.
Ом
2) Определение тока при заданной нагрузке:
,
,
,
А.
(
В,
,
,
).
Потребляемая активная мощность:
.
Потери в обмотках при I2=202,22 А:
кВт.
А.
,
.
2) и 3) – I вариант решения.
4)
,
.
.
.
0,809·(2,958·0,625+6,764·0,781)=0,809·(1,849+5,280)=5,767.
В.
,
,
.
определяется из
условия номинальной нагрузки (пункт
«2»).
.
.
Задача 5.
Обе обмотки
трансформатора из предыдущей задачи
алюминиевые. Удельное сопротивление
мкОм·м.
Определить:
1) длины проводов
и
,
необходимые для изготовления обеих
обмоток трансформатора, если
,
Ом;
2) индуктивности
и
,
если
,
Ом.
Решение:
1)
,
,
;
Ом,
,
м.
м.
2)
,
,
Ом,
Ом.
,
Гн;
Гн.
Задача 6.
Определить
установившиеся токи короткого замыкания
трансформатора ТМ 7 500/35, у которого
кВ;
.
Решение:
Аварийное короткое замыкание – случайное замыкание вторичной обмотки при номинальном первичном напряжении. Токи в обмотках превышают при этом номинальные в 7-20 раз. Эти токи являются опасными для трансформатора, поэтому трансформатор защищает от этих токов с помощью специальных средств защиты, наипростейшими из которых являются предохранители.
;
.
Номинальные токи определяются через номинальную мощность и номинальное напряжение:
А,
А.
Определяем в вольтах величину напряжения короткого замыкания:
кВ.
Токи короткого замыкания:
А;
А.
Превышение над
номинальными значениями:
.
Вопрос 1. Можно ли по данным задачи определить коэффициент трансформации k ?
.
Вопрос 2. Чем отличается аварийное к.З. От опыта к.З.?
Аварийное К.З. —
,
.
Опыт К.З. —
,
-
номинальный.
Задача 7.
Определить
параметры Г-образной эквивалентной
схемы замещения однофазного трансформатора
номинальной мощностью
кВА,
частота сети f=50
Гц по данным опытов холостого хода и
короткого замыкания: U1н=220
В, U2н=127
В, I1о=1,4
А, Ро=30
Вт, U1к=8,8
В при I1к=I1н,
Рк=80
Вт.
Решение:
Г-образная схема замещения.
1) По данным опыта Х.Х. определяем хо, rо:
Ом;
Ом.
Ом.
2) Номинальный ток первичной обмотки:
,
А.
3) По данным опыта К.З. определяем rк, хк:
Ом,
Ом,
Ом.
Вопрос 1. Можно ли по данным задачи определить коэффициент трансформации k ?
.
Вопрос 2. Как определить активные и реактивные сопротивления обмоток трансформатора?
В силовом трансформаторе:
,
;
,
.
Ом,
Ом.
,
.
Вопрос 3. Какие потери определяются данными опытов Х.Х. и К.З.?
Потери в стали и потери в меди.
Как связаны эти потери с загрузкой трансформатора?
Вопрос 4.
Определить
токи короткого замыкания при
.
Такое К.З. –
аварийное,
,
=284 А,
А.
Задача 8.
Для трансформатора
ТМ-6 300/10, имеющего напряжение короткого
замыкания uк=10,5%
и потери короткого замыкания Рк=54
кВт, определить
изменение напряжения, соответствующее
номинальной нагрузке при U2=11
кВ, имеющей индуктивный характер с
коэффициентом мощности
,
и вторичное напряжение в режиме Х.Х.
Решение:
Расшифровать тип трансформатора: Т – трёхфазный, М – система охлаждения – масляное (Д – с дутьём при помощи вентилятора, Ц – масляное с циркуляцией масла. Буква «Г» - грозоупорное исполнение для трансформаторов 110 кВ и выше), 6300 – номинальная мощность в кВА, 100 – номинальное линейное первичное напряжение в кВ.
Изменение напряжение на вторичной обмотке трансформатора определяется выражением:
.
При номинальной
нагрузке
=1.
Активная составляющая
напряжения короткого замыкания
определяется:
.
Реактивная составляющая:
Подставив известные и расчётные данные в уравнение, получим
.
При активной и активно-индуктивной нагрузке вторая составляющая выражения очень мала, поэтому ею в расчётах пренебрегают.
Изменение напряжения на вторичной обмотке – это
,
отсюда
=
=
кВ.