ИДЗ / 1 идз
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегообразования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТОМСКИЙПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ»
Школа базовой инженерной подготовки Отделение общетехнических дисциплин
«РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСФОРМАТОРА»
Отчет по индивидуальному домашнему заданию
по дисциплине:
ЭМиА
Исполнитель: |
|
|
|
студенты |
5А06 |
Сергеев Алексей Сергеевич |
29.09.2022 |
|
|||
Руководитель: |
|
|
|
К.т.н. доцент |
|
Тютева Полина Васильевна |
|
Томск – 2022
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА В РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА
Для определения параметров схемы замещения трансформатора:
1.Номинальный ток первичной обмотки трансформатора:
|
|
|
|
|
100 ∙ 103 |
||||
|
= |
|
|
н |
= |
|
|
|
= 144.3 |
|
|
|
|
|
|
||||
1н |
|
√3 |
√3 ∙ 0.4 ∙ 103 |
||||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
1н |
|
|
|
|
|
2.Фазный ток первичной обмотки трансформатора:
при соединении по схеме «звезда»
1ф = 1н = 144.3
при соединении по схеме «треугольник»
|
|
|
|
100 ∙ 103 |
|
|
|
= |
н |
= |
|
= 83.3 |
|
3 |
3 ∙ 0.4 ∙ 103 |
|||||
1Ф |
|
|
|
|||
|
|
1н |
|
|
|
3.Фазное напряжение первичной обмотки:
при соединении по схеме «звезда»
1ф = 1н = 0.4 ∙ 103 = 230,9 В √3 √3
при соединении по схеме «треугольник»
1ф = 1н = 0.4 ∙ 103 В
4. Фазный ток холостого хода трансформатора: при соединении по схеме «звезда»
|
= |
|
0 |
|
= 144,3 |
|
2,6 |
= 3,8 А |
||
|
|
|
100 |
|||||||
0Ф |
1Ф 100 |
|
|
|
||||||
при соединении по схеме «треугольник» |
|
|
|
|
|
|||||
|
= |
|
0 |
= 83,3 |
|
2,6 |
|
= 2,2 А |
||
|
|
|
100 |
|||||||
0Ф |
1Ф 100 |
|
|
|||||||
где I0 - ток холостого хода, %;
5.Мощность потерь холостого хода на фазу
|
|
|
0.465 ∙ 103 |
|
|
|
= |
0 |
= |
|
= 155 Вт |
|
|
||||
0Ф |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|||
где m – число фаз первичной обмотки трансформатора;
6. Полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе
при соединении по схеме «звезда»
|
= |
1ф |
= |
230,9 |
= 61,5 Ом |
|
|
||||
0 |
|
0ф |
3,8 |
|
|
|
|
|
|||
при соединении по схеме «треугольник»
|
|
|
0.4 ∙ 103 |
|
= |
1ф |
= |
|
= 184,6 Ом |
|
|
|||
0 |
0ф |
|
2,2 |
|
|
|
|
7. Активное сопротивление ветви намагничивания при соединении по схеме «звезда»
|
= |
0ф |
= |
155 |
= 11 Ом |
|
2 |
3,82 |
|||||
0 |
|
|
|
|||
|
|
0ф |
|
|
|
при соединении по схеме «треугольник»
|
= |
0ф |
= |
155 |
= 33 Ом |
|
2 |
2,2 2 |
|||||
0 |
|
|
|
|||
|
|
0ф |
|
|
|
8. Реактивное сопротивление цепи намагничивания. при соединении по схеме «звезда»
0 = √ 02 − 02 = √61,52 − 112 = 60.5 Ом
при соединении по схеме «звезда»
0 = √ 02 − 02 = √184,62 − 332 = 181,6 Ом
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ 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.
Для определения параметров схемы замещения трансформатора необходимо рассчитать:
1.Фазное напряжение первичной обмотки U1Ф;
2.Фазное напряжение короткого замыкания при соединении по схеме «звезда»
|
|
|
6.5 |
|
|
|
= |
1ф |
|
= 230,9 ∙ |
|
|
= 15 В |
|
|
|
|
|||
кф |
100 |
|
100 |
|
||
|
|
|
||||
при соединении по схеме «треугольник»
|
|
|
6.5 |
|
|
|
= |
1ф |
|
= 0.4 ∙ 103 ∙ |
|
|
= 26 В |
|
|
|
|
|||
кф |
100 |
|
100 |
|
||
|
|
|
||||
где Uk – напряжение короткого замыкания, %;
3.Полное сопротивление короткого замыкания
кф= кф
Где Iкф – фазный ток короткого замыкания: при соединении по схеме «звезда»
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 ∙ 103 |
||||
|
= |
= |
|
|
|
н |
|
= |
|
|
|
|
|
= 144,3 А |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
кф |
1н |
|
|
√3 |
|
|
|
|
√3 ∙ 0.4 ∙ 103 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1н |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
= |
кф |
= |
|
15 |
= 0,104 Ом |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
кф |
|
|
144,3 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
при соединении по схеме «треугольник»
|
|
|
|
|
|
100 ∙ 103 |
|
||||
|
= |
= |
н |
= |
|
|
|
= 83,3 А |
|||
3 |
3 ∙ 0.4 ∙ 103 |
||||||||||
кф |
1н |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
1н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
кф |
= |
26 |
= 0,312 Ом |
||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
кф |
83,3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
4. Мощность потерь короткого замыкания на фазу:
|
|
1.97 ∙ |
103 |
|
|
= |
|
= |
|
|
= 656.7 |
|
|
|
|||
кф |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||
5. Активное сопротивление короткого замыкания при соединении по схеме «звезда»
|
|
|
= |
кф |
|
= |
656.7 |
= 0.03 Ом |
|||||
|
2 |
144.22 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
кф |
|
|
|
|
|
|
||
при соединении по схеме «треугольник» |
|
|
|||||||||||
|
|
|
= |
|
кф |
= |
|
656.7 |
= 0.09 Ом |
||||
|
|
2 |
|
83,32 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
кф |
|
|
|
|
|
|
||
6. Индуктивное сопротивление короткого замыкания |
|||||||||||||
при соединении по схеме «звезда» |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
= √ 2 |
− 2 = √0,1042 − 0.032 = 0.1 Ом |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
при соединении по схеме «треугольник»
= √ 2 − 2 = √0,3122 − 0.092 = 0.3 Ом
Обычно принимают схему замещения симметричной, полагая Для схемы «звезда»
|
′2 = |
1 |
|
= |
0.03 |
= 0.015 Ом |
|
2 |
2 |
|
|||||
1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
′ |
= |
|
∙ 2 |
||
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
′ |
= |
1 |
∙ |
|
= |
1 |
∙ 0,1 = 0,05 Ом |
|
2 |
|
2 |
|||||||
1 |
2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
′ |
= |
|
|
∙ 2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
Для схемы «треугольник»
|
′2 = |
1 |
|
= |
0.09 |
|
= 0.045 Ом |
|||||||
2 |
|
|||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
′ |
= |
|
∙ 2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|||
|
′ |
= |
1 |
∙ |
= |
|
1 |
∙ 0,3 = 0,15 Ом |
||||||
2 |
|
2 |
||||||||||||
1 |
2 |
|
′ |
|
|
|
∙ 2 |
|||||||
|
|
|
|
|
= |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|||
где r1 – активное сопротивление первичной обмотки трансформатора;
x1 – индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф1δ;
r’2 – приведённое активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора;
x’2 - приведённое индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф2δ
Таким образом определили параметры элементов в схеме замещения трансформатора. Через опыт холостого хода нашли параметры ветви намагничения, а через опыт короткого замыкания нашли сопротивления электрической ветви.