2 Контрольные расчетные работы

2.1 Общие указания

Каждый студент выбирает по данным методическим указаниям индивидуальное задание для выполнения трех контрольных расчетных работ.

Решение нужно начинать с формулировки задания и подробного описания исходных данных с указанием их размерностей, решение выполнять в общем виде, а затем в полученные формулы подставлять численные значения величин.

Указание размерности полученного результата обязательно. Необходимо обосновать избранный путь решения, каждый пункт расчета повинный сопровождаться короткими объяснениями. Выбор каждого численного коэффициента повинный быть аргументированный и для него отмеченные литературные источники, откуда выбиралось это значение. Стоит описать физическое содержание этого коэффициента, от чего он зависит.

Если решение задачи требует выполнение нескольких однообразных расчетов, например, для построения графика, то нужно в тексте работы провести подробный расчет одной точки (для номинального режима), а другие расчеты свести в таблицу. Если у студента есть навык и возможность работать с персональным компьютером, то рекомендуется проводить эти расчеты с его помощью. При этом в контрольной работе стоит указать на какой машине выполнялись расчеты, привести их алгоритм.

При построении векторных диаграмм, схем и т.д. коротко опишите порядок соответствующих построений. На диаграмме нужно указать масштаб и конкретные значения величин, на графиках - отметить характерные точки. Графические построения выполняйте на миллиметровой бумаге, в соответствии с требованиями ЕСКД. На поле графика наносятся полученные точки, а затем проводится гладкая кривая. Шкалы выбираются равномерными и начинаются от нуля. Каждые рисунок и таблица должны быть подписаны и пронумерованы. Все расчеты выполняются в системе СИ. В конце работы нужно привести список использованной литературы за формой, определенной ГОСТ 7.1-84.

2.2. Задания на контрольные работы и выбор варианта

Задания на контрольные работы № 1, 2 и 3 представлены ниже. Номер варианта контрольных расчетных работ выбирается по номеру в журнале группы.

Контрольная расчетная работа № 1 .

Практические расчеты номинальных параметров трансформаторов

По данным послеремонтных испытаний

Задание

2.2.1. Ответить на вопрос:

1) Составить схему «Классификация трансформаторов». Нарисовать эскизы возможных конструкций сердечников и катушек силовых трансформаторов напряжения.

2) Нарисовать эскиз трехфазного двухобмоточного трансформатора с масляным охлаждением, обозначить все элементы, описать их назначение.

3) Назовите условия включения трехфазных трансформаторов на параллельную работу. Проанализируйте, что будет, если не выполняется какая-то одно из необходимых условий. Дайте определение понятиям:

- коэффициент трансформации трансформатора;

- группа соединения обмоток трехфазных трансформаторов;

- напряжение короткого замыкания трансформатора.

2.1.2. Выполнить следующие расчетные и графические работы. Данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Данные трехфазных трансформаторов

Номер варианта	Номинальная полная мощность	Напряжение первичной обмотки	Напряжение вторичной обмотки	Количество витков вторичной обмотки	Диаметр стержня	Активное сечение стержня	Активное сечение ярма	Высота стержня	Высота ярма	Расстояние между осями стержней	Напряжение КЗ	Потери КЗ в номинальном режиме	Схемы и группы соединений
	SN кВА	UРN кВ	USN кВ	WS	DС, см	SС см2	SJ, см2	hС см	hJ см	L, см	uK, 	РК, кВт
1	50	3,0	0,525	192	12	89	90	25	12	25	5,5	0,96	Y/-11
2	100	35,0	6,0	200	16	580	570	41	14	35	6,5	1,44	Y/ Y-0
3	180	31,5	6,0	280	18	410	400	52	16	39	6,5	2,9	Y/ Y-0
4	320	10,0	6,0	360	20	330	326	39	18	35	5,5	5,12	Y/ Y-0
5	5600	35,0	6,0	200	22	580	570	72	19	45	6,5	98,4	Y/ Y-0
6	1000	10,0	3,15	470	30	220	210	83	41	46	5,5	22,2	Y/-11
7	1800	35,0	6,0	640	32	310	300	85	28	57	6,5	62,4	Y/Y-0
8	3200	35,0	6,0	660	36	300	310	100	31	62	7,0	70,5	Y/Y-0
9	5600	35,0	6,0	600	43	320	300	110	37	70	7,5	99,6	Y/Y-0
10	20	6,0	0,40	100	9	75	72	30	19	21	5,5	0,51	Y/ Y-0
11	60	35,0	6,0	200	13	580	600	41	34	31	6,5	1,92	Y/ Y-0
12	100	6,0	0,66	150	15	86	84	38	34	46	5,5	2,8	Y/ Y-0
13	180	35,0	3,15	300	19	200	180	42	36	49	5,5	4,6	Y/-11
14	320	35,0	6,0	330	20	350	340	63	47	51	6,5	6,0	Y/ Y-0
15	20	35,0	6,0	380	12	322	316	40	50	20	6,5	0,42	Y/ Y-0
16	180	10,0	6,0	388	17	300	310	35	26	24	5,5	3,2	Y/-11
17	560	35,0	6,3	400	23	290	280	42	49	44	6,5	10,6	Y/-11
18	1000	35,0	6,3	390	26	300	290	56	52	50	6,5	14,3	Y/-11
19	50	10,0	6,3	400	12	280	270	25	22	25	5,5	1,3	Y/-11
20	100	10,0	6,3	600	16	320	310	41	24	35	6,5	2,2	Y/-11

Буква «р» означает первичную обмотку трансформатора (prime);

Буква «s» означает вторичную обмотку трансформатора (second).

1) Определить значение электромагнитного потока в сердечнике трансформатора, значение индукции в сердцевине трансформатора, силу, что намагничивает, на фазу трансформатора, потери в стали сердцевина трансформатора, ток намагничивания

2) По данным опыта холостого хода и лабораторного короткого замыкания рассчитать параметры Т - образной схемы замещения трансформатора (r_p, x_p, r_s^/, x_s^/, r_mag, x_mag) для режимов холостого хода, лабораторного короткого замыкания, а также для номинального режима.

3) Построить схемы замещения и векторные диаграммы трансформатора для режимов х.х. и лабораторного к.з. Построить схему замещения трансформатора в номинальном режиме.

4) Рассчитать и построить характеристики холостого хода трансформатора и лабораторного короткого замыкания ;

Рассчитать, при какой нагрузке (в частицах от номинальной мощности) КПД трансформатора достигает максимального значения. Определить максимальное и номинальное значение КПД.

5) Сделает выводы, зачем на промышленных предприятиях, после проведения капитальных ремонтов силовых трансформаторов, проводят испытание трансформаторов в режимах нерабочего хода и лабораторного короткого замыкания.