Задача 9

Однофазний трансформатор має такі номінальні параметри: потужності втрат при неробочому ході , а при короткому замиканні напруга корот-кого замикання , струм неробочого ходу Визначити: коефіцієнт трансформації; параметри заступної схеми трансформатора; вторинну напругу та струм при під’єднанні споживача з параметрами:

Розв’язування

Визначаємо коефіцієнт трансформації:

Номінальний струм первинної обмотки:

Струм неробочого ходу визначаємо за формулою:

Визначаємо параметри заступної схеми.

Опори вітки намагнічування знаходимо з досліду холостого ходу:

Напруга короткого замикання:

Опори короткого замикання, активні і реактивні опори первинної і вторинної обмоток:

Для визначення вторинної напруги і струму під час навантаження визначимо коефіцієнт завантаження де І₁ – струм первинної обмотки під час навантаження:

де

–

активна складова опору навантаження,

–

реактивна складова опору навантаження.

Зміна вторинної напруги:

де

–

активна складова напруги короткого замикання,

–

реактивна складова напруги короткого замикання.

Визначаємо вторинні напругу та струм:

Задача 10

Трифазний трансформатор характеризується наступними вели-чинами: номінальна потужність S_ном, номінальна максимальна лінійна напруга U_1ном, номінальна мінімальна напруга U_2ном, процентне значення напруги короткого замикання u_к %, процентне значення струму холостого ходу i₀ %, потужність втрат холостого ходу P₀ (при первинній напрузі, рівній номінальній), потужність втрат короткого замикання P_к (при струмах в обмотках, рівних номінальним), група з’єднання обмоток.

Визначити: а) коефіцієнт трансформації; б) фазні напруги первин-ної і вторинної обмоток при холостому ході; в) номінальні точки в обмот-ках трансформатора; г) параметри Т-подібної схеми заміщення R₀, Х₀, R₁, Х₁, R₂, Х₂; д) вторинну напругу при cosφ₂ = 0,8 і значеннях коефіцієнта навантаження β: 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; е) ККД трансформатора при тих самих значеннях cosφ₂ і коефіцієнта навантаження при умові, що транс-форматор знаходиться під навантаженням протягом року Т годин, а в інший час коло вторинної обмотки розімкнуте. Побудувати залежності U₂ = f(β) і η = f(β), включаючи точку β = 0.

Вказівки. 1. Прийняти, що в досліді холостого ходу опір первинної обмотки малий в порівнянні з опором вітки намагнічення кола. 2. Прийняв-ти, що в досліді короткого замикання потужність втрат ділиться порівну між первинною і вторинною обмотками (R₁ = R₂ = R_к/2, Х₁ = Х₂ = Х_к/2).

Дано:

Розв’язування

а) Для з’єднання Y/Y-0 лінійний та фазний коефіцієнти транс-формації однакові

Рис. 24. Схема з’єднань обмоток	Рис. 25. Т-подібна схема заміщення

б) фазні напруги первинної та вторинної обмоток:

в) номінальні струми в обмотках трансформатора:

г) параметри Т-подібної схеми заміщення.

Повний, активний та реактивний опори фази при короткому замиканні:

Опори первинної обмотки:

Опори вторинної обмотки трансформатора:

Струм холостого ходу:

Опори намагнічуючої вітки:

Вторинна напруга при , звідки

Задаючись значеннями коефіцієнта навантаження β за формулами: та знаходимо вторинну напругу та коефіцієнт корисної дії трансформатора.

Результати заносимо в таблицю і будуємо залежності U₂ = f(β) і η = f(β).

β, в.о.	0	0,25	0,5	0,75	1,0	1,25
, B	303	299,6	296,3	292,9	289,6	286,2
η, в.о.	0	0,9615	0,977	0,969	0,966	0,961

Рис. 26. Залежності U₂ = f(β) і η = f(β).