Сам 6 ел маш.docx
.pdf
Самостійна робота 6
Виконав Кудрук
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
Модуль 2. Трансформатори
1. Поясніть методику проведення досліду короткого замикання
трансформатора та поясніть характеристики.
2.Як визначити параметри схеми заміщення трансформатора на основі даних дослідів х.х. та к.з.
3.Проаналізуйте енергетичну діаграму і ККД трансформатора.
У первинній обмотці трансформатора електрична енергія перетворюється в енергію магнітного поля, а у вторинній обмотці – енергія магнітного поля перетворюється в електричну енергію. Перетворення енергії супроводжується виділенням тепла в обмотках і магнітопроводі. Тому втрати потужності в трансформаторі поділяють на електричні втрати в обмотках та магнітні втрати в магнітопроводі (втрати в сталі).
На рис. 5.4 наведена енергетична діаграма трансформатора, на якій позначені:
Р1 - потужність, що споживається трансформатором;
Рм1 - потужність втрат на нагрівання проводів первинної обмотки;
Рм2 - потужність втрат на нагрівання проводів вторинної обмотки;
Рст - потужність магнітних втрат в магнітопроводі на гістерезис РГ і вихрові
струми РВС (Рст= РГ+ РВС);
Р2 - потужність, що передається у навантаження.
Корисною потужністю трансформатора є та, що надходить у навантаження, тобто Р2.
Рівняння балансу потужностей для активних потужностей має вигляд:
Р1 = Рм+ Рст +Р2. (3)
де Рм = Рм1+ Рм2 - загальні втрати потужності в обмотках.
Втрати в мідному проводі зменшують за рахунок збільшення діаметру. Мідний провід намотують шарами і ізолюють один від одного.
Для зменшення втрат енергії на вихрові струми магнітопровід збирають з тонких листів електротехнічної сталі завтовшки 0,35...0,5мм, тобто магнітопровід трансформатора роблять шихтованим.
При номінальному режимі роботи різниця (Р1 – Р2) – потужність втрат в трансформаторі в середньому складає тільки 1 – 2 % від номінальної потужності в первинній обмотці.
ККД трансформатора:
.
Або, враховуючи формулу (3): 
.
На рис. 5.5 наведено залежність ККД потужності від потужності Р2. Трансформатор проектується таким чином, що ККД досягає максимуму при найімовірнішому навантаженні.
4. Проаналізуйте схеми з’єднання обмоток трифазних трансформаторів.
Групи з”єднань трифазних силових трансформаторів
Найбільшого поширення в електричних станціях і підстанціях отримали трифазні трансформатори.
Згідно з державним стандартом, початки обмотки ВН позначають літерами A, B, C, а кінці – літерами Х, Y, Z. Початки обмотки НН позначають малими літерами a, b, c, а кінці – x, y, z. Нейтральну точку позначають літерою N.
Обмотки трифазних трансформаторів можуть бути з’єднані зіркою або трикутником. При сполученні зіркою назовні крім лінійних кінців виводять іноді нейтральну точку.
У деяких випадках використовують також з’єднання обмоток за схемою зигзаг, коли фазну обмотку поділяють на дві частини, які розміщені на різних стержнях і з’єднують послідовно. При цьому другу половину обмотки під’єднують зустрічно відносно першої половини.
Схему з’єднання двообмоткового трансформатора позначають у вигляді дробу, в чисельнику якого є позначення схеми з’єднання обмотки ВН, а в знаменнику – обмотки НН.
Схеми з’єднання обмоток.
Трифазний трансформатор має дві трифазні обмотки - високої (ВН) і низької (НН) напруги, в кожну з яких входять по три фазні обмотки, або фази. Таким чином, трифазний трансформатор має шість незалежних фазних обмоток і 12 виводів з відповідними затисками, причому початкові виводи фаз обмотки вищої напруги позначають буквами A, B, С, кінцеві виводи - X, Y, Z, а для аналогічних виводів фаз обмотки нижчої напруги застосовують такі позначення: а,b,c,x,y,z.
В більшості випадків обмотки трифазних трансформаторів сполучають або в зі
Вибір схеми з'єднань залежить від умов роботи трансформатора. Наприклад, в мережах з напругою 35 кВ і вище вигідніше сполучати обмотки в зірку і заземляти нульову точку, оскільки при цьому напруга проводів лінії передачі буде в √3 разів менше лінійного, що призводить до зниження вартості ізоляції.
Освітлювальні мережі вигідно будувати на високу напругу, але лампи розжарювання з великою номінальною напругою мають малу світлову віддачу. Тому їх доцільно живити від зниженої напруги. У цих випадках обмотки трансформатора також вигідно сполучати в зірку (Y), включаючи лампи на фазну напругу.
З іншого боку, з погляду умов роботи самого трансформатора, одну з його обмоток доцільно включати в трикутник (∆ ).
Фазний коефіцієнт трансформації трифазного трансформатора знаходять, як співвідношення фазної напруги при холостому ході:
nф = Uфвнх / Uфннх,
а лінійний коефіцієнт трансформації, залежний від фазного коефіцієнта трансформації і типу з'єднання фазних обмоток вищої і нижчої напруги трансформатора, по формулі:
nл = Uлвнх / Uлннх.
Якщо з'єднання фазних обмоток виконано по схемах "зірка-зірка (Y/Y) " або "трикутник-трикутник (∆/∆) ", то обидва коефіцієнти трансформації однакові, тобто nф = nл.
При з'єднанні фаз обмоток трансформатора по схемі "зірка - трикутник (Y/∆)" - nл = nф√3, а по схемі
"трикутник-зірка (∆ / Y) " - nл = nф /√3.
Особливості будови сухих трансформаторів.
Сухі трансформатори охолоджуються повітрям. Вони застосовуют експлуатація масляного трансформатора є небажаною. Трансформ масло може пошкодити інше устаткування.