Кутонов_5А93_ЭМА_ИДЗ1.1 (2)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Центр цифровых

образовательных технологий

13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ

СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №1.1

Вариант - 17

по дисциплине:

Электрические машины

Выполнил

Студент группы 5А93 Кутонов Вячеслав Сергеевич

09.10.2021

(подпись) (дата)

Руководитель:

К.т.н., доцент ОЭЭ ИШЭ Столярова Ольга Олеговна

__________ __________

(подпись) (дата)

Томск – 2021

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСФОРМАТОРА

Исходные данные к Заданию 1 согласно номеру варианта по нынешнему списку группы:

Sн, кВА	U2Н, кВ	U1Н,кВ	P0, кВт	Pк, кВт	uК, %	I0, %
160	6	0,23	0,730	2,65	4,5	3,85

Где:

Sн- номинальная мощность трансформатора;

U_2Н-номинальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора;

U_1Н- номинальное напряжение на первичной обмотке трансформатора;

P₀-активная мощности при режиме холостого хода трансформатора;

Pк- активная мощности при режиме короткого замыкания трансформатора;

u_К-  номинальным напряжением короткого замыкания;

i₀-номинальный ток трансформатора в режиме холостого хода

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА В РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА

Рисунок 1 – Схема замещения трансформатора на холостом ходу

Для определения параметров схемы замещения трансформатора:

1. номинальный ток первичной обмотки трансформатора:

2. фазный ток первичной обмотки трансформатора: при соединении по схеме «звезда»

при соединении в треугольник:

3. фазное напряжение первичной обмотки: при соединении по схеме «звезда»

при соединении по схеме «треугольник»

4. фазный ток холостого хода трансформатора:

при соединении в звезду:

При соединении в треугольник:

где I₀ - ток холостого хода, %;

5. мощность потерь холостого хода на фазу

где m=3 – число фаз первичной обмотки трехфазного трансформатора;

6. полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе

при соединении в звезду:

При соединении в треугольник:

7. активное сопротивление ветви намагничивания

при соединении в звезду:

При соединении в треугольник:

8. реактивное сопротивление цепи намагничивания

при соединении в звезду:

При соединении в треугольник:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ

ТРАНСФОРМАТОРА В РЕЖИМЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Рисунок 2 – Схема замещения трансформатора в режиме

короткого замыкания

В опыте короткого замыкания вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, а подводимое к первичной обмотке напряжение подбирается таким образом, чтобы ток обмотки трансформатора был равен номинальному.

Здесь суммарное значение активных сопротивлений ( ^{r1 + r'2} ) обозначают rk и называют активным сопротивлением короткого замыкания, а ( ^{x1 + x'2} ) – индуктивным сопротивлением короткого замыкания xk.

Для определения параметров схемы замещения трансформатора необходимо рассчитать:

1) фазное напряжение первичной обмотки U_1Ф;

при соединении в звезду:

при соединении в треугольник:

2) фазное напряжение короткого замыкания

при соединении в звезду:

При соединении в треугольник:

где U_k – напряжение короткого замыкания, %;

3) фазный ток и полное сопротивление короткого замыкания

при соединении в звезду:

При соединении в треугольник:

где I_к.ф. – фазный ток короткого замыкания

4. мощность потерь короткого замыкания на фазу

5. активное сопротивление короткого замыкания

При соединении в звезду

При соединении в треугольник:

6. индуктивное сопротивление короткого замыкания

При соединении в звезду

При соединении в треугольник:

Обычно принимают схему замещения симметричной, полагая:

При соединении в звезду:

При соединении в треугольник

где r₁ – активное сопротивление первичной обмотки трансформатора;

x₁ – индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф_1δ;

r’₂ – приведённое активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора;

x’₂ - приведённое индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф_2δ.

Вывод: были рассчитаны параметры схемы замещения трансформатора, необходимые для развязки магнитной связи и возможности совместного решения уравнений работы трансформатора при помощи опытов холостого хода и короткого замыкания.

Список использованной литературы:

Кацман М.М. Электрические машины. М., «Высшая школа», 2001, 464 с. с ил.

9