72)Построить векторную диаграмму токов и напряжений воздушного трансформатора. Объяснить порядок построения.

Ответ: Поскольку первичная и вторичная обмотки трансформатора с параметрами соответственно R₁,L₁ и R₂,L₂ представляют собой 2 индуктивно связанные и встречно включенные катушки, уравнения Кирхгофа, составленные для цепей первичной и вторичной обмоток можно записать в следующем виде:

,

где: u_R1, u_R1- напряжения на активных сопротивлениях первичной и вторичной обмоток трансформатора, u_L1, u_L2- напряжения на индуктивностях первичной и вторичной обмоток, u_м12- напряжение взаимоиндукции в первичной обмотке, обусловленное током вторичной обмотки, u_м21- напряжение взаимоиндукции во вторичной обмотке, обусловленное током первичной обмотки, u₂- напряжение на нагрузке. Поскольку ток во вторичной обмотке обусловлен напряжением взаимоиндукции u_м21, то это слагаемое во втором уравнении целесообразно перенести в левую часть и записать систему в виде:

. (8.1)

Если напряжение на первичной обмотке трансформатора синусои-дально, то систему (8.1) можно записать в комплексной форме:

(8.2)

Графической интерпретацией системы (8.2) является векторная диаг-рамма воздушного трансформатора, представленная на рис. 8.2.

При построении диаграммы считаются заданными векторы тока и напряжения на нагрузке  , . Данная диаграмма соответствует активно-индуктивной нагрузке. Диаграмма строится в следующем порядке:

                   

73)Определить условия, при соблюдении которых в комплексной нагрузке, подключенной к активному двухполюснику, выделяется максимальная активная мощность?

Ответ:

.

74)Объяснить смысл понятий “падение напряжения» и “потеря напряжения” в линии передачи энергии синусоидального тока.

Ответ:

75)Когда падение напряжения и потеря напряжения в линии передачи синусоидального тока будут одинаковы? Объяснить, почему.

Ответ: Различие в напряжениях U_2ф и U_1ф в П-образной схеме определяется падением напряжения на сопротивлении Z₁₂ (Z₁₂+jx₁₂), вызванным током I₁₂. Определяется это падением напряжения как сумма вектора I₁₂r₁₂, совпадающего по фазе с вектором I₁₂ и вектора I₁₂∙jx₁₂, опережающего вектор I₁₂ на 90^о.

Падение напряжения – геометрическая (векторная) разность между комплексами напряжений начала и конца линий. На рис. падение напряжения это вектор AB, т.е. AB=U₁-U₂=√3∙I₁₂Z₁₂ разность комплексных значений напряжений по концам линий, используется для характеристики режима линии.

Продольной составляющей падения напряжения ∆U^к₁₂ называют проекцию падения напряжения на действительную ось или на напряжение U₂, ∆U^к₁₂=АС. Индекс “к” означает , что U^к₁₂ – проекция на напряжение конца линии U₂. Обычно ∆U^к₁₂ выражается через данные в конце линии: U₂, P^к₁₂, Q^к₁₂.

Поперечная составляющая падения напряжения δU^к₁₂ – это проекция падения напряжения на мнимую ось, jδU^к₁₂=СВ. Т. о. U₁-U₂=√3∙I₁₂∙Z₁₂=∆U^к₁₂+jδU^к₁₂. Величина δU^к₁₂ определяет сдвиг вектора напряжения в начале линии (U₁) на угол δ по отношению к вектору напряжения в ее конце (U₂).

Часто используют понятие потеря напряжения – это алгебраическая разность между модулями напряжений начала (U₁) и конца (U₂) линий. На рис. çU₁ç–çU₂ç=АД. Если поперечная составляющая δU^к₁₂ мала (например, в сетях U_ном≤110кВ), то можно приближенно считать, что потеря напряжения равна продольной составляющей падения напряжения. Потеря напряжения является показателем изменения относительных условий работы потребителей в начале и в конце линии.