1.3. Приклад розрахунку

Дано:

1. Генератор Р_н = 25 000 квт, cos φ = 0,8, U_н = 10,5 кв, І_н=1720 а.

2. Генераторний трансформатор струму типу ТПШФ-10, n_тс = 2000/5, призначений для системи компаундування.

3. Напруга збудника при номінальному навантаженні генератора, визначена через струм ротора генератора при навантаженні і через опір обмотки ротора при температурі 120°, U_з = 211,5 в.

4. Струм в обмотці збудження збудника при номінальному струмі навантаження, який визначається за напругою збудника U_з з характеристики навантаження збудника (рис.2) U_з = f (І_о.з), І_о.з = 7,35 а.

5. Опір обмотки збудження збудника, в яку включене компаундування, визначено при 60° і рівний r_о.з = 14 ом.

6. Напруга збудника при неробочому ході генератора, визначена через струм ротора генератора при неробочому ході й через опір обмотки ротора при 120°, U_{з н.х} = 85 в.

7. Струм в обмотці збудження збудника при неробочому ході, визначений через напругу збудника U_{з н.х} по характеристиці навантаження збудника (рис.2), І_{о.з н.х} = 2,4 а.

8. Коефіцієнт трансформації проміжного трансформатора ПТ попередньо приймається п_пт = 1,5.

Необхідно розрахувати систему компаундування генератора. При цьому визначити:

1. Величину струму І_к.з компаундування збудження при номінальному навантаженні генератора і положенні шунтуючого реостата, яке відповідає режиму н еробочого ходу.

2. Основні параметри пристрою компаундування.

Рішення.

Опір шунтового реостата визначимо за формулою (2), тобто

ом.

Тоді струм компаундування збудження за виразом (1)

а.

Напруга пристрою компаундування за формулою (3)

в.

Число пластин селенового випрямляча, що паралельно включаються, на фазу визначаємо за виразом (6)

;

приймаємо т= 1.

Кількість пластин, що послідовно включаються, в одне плече моста випрямляча визначимо за формулою (7)

;

приймаємо п = 10.

Наприклад, згідно каталожних даних для селенових пластин діаметром 100 мм з внутрішнім опором однієї пластини r_{i табл} =0,3 ома відповідає максимально допустимий випрямлений струм І_{0 доп} = = 1,7 а. (Для розрахунків значення r_{i табл} приймати r_{i табл} =0,5 ома; І_доп = 2.5 а; U_зв = 10 в.) При струмі І₀ меншому за допустимий, внутрішній опір пластини перераховується за наближеною формулою

.

(15)

Оскільки в даному випадку

а,

то шуканий опір пластини з виразу (15)

ом.

Повний омічний опір селенового випрямляча в плечі

ом,

Фазна напруга U_2ф, що подається на трифазну мостову схему випрямляча, визначимо за формулою (4)

в.

Вторинний струм І₂ проміжного трансформатора ПТ за виразом (5)

а.

Первинні струм і напругу цього трансформатора одержимо за формулою (8)

а в (на фазу)

Перевіряємо допустимість напруги U_1ф на затискачах вторинних обмоток трансформаторів струму за виразом (9). За довідниковими даними для генераторного трансформатора струму типу ТПШФ-10 з п_тс = 2000/5 січення сталі сердечника S = 19,1 см². Число витків його вторинної обмотки чисельно рівне коефіцієнту трансформації n_тс=w₂/w₁=w₂, оскільки тут роль первинної обмотки виконують шини розподільчого пристрою (1 виток). Тоді за виразом (9)

тл

тобто умова допустимості задовольняється.

Струм у регулювальному опорі за виразом (10)

а.

При цьому регулювальний опір, який визначається за співвідношенням (11)

ом.

Повний опір регулювального реостата приймаємо рівним 28—30 ома.

Потужність проміжного трансформатора ПТ на фазу і потужність, споживану від генераторних трансформаторів струму, визначимо по формулах (12) і (13) відповідно. При цьому одержимо:

ва ва.

Рис.2. Характеристика навантаження збудника

Крива 1 - проста схема компаундування; крива 2 -схема компаундування з Rуст

Тоді потужність, яка розсіюється в регулювальному опорі, за виразом (14)

ва ва.