Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электрические машины. Учебное пособие (практикум)
.pdf
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
Примечание. Перемаркировкой зажимов можно получить
группы 1, 3, 5, 7 и 9.
Задания
Определить группу трансформатора в соответствии с вариантом (рис. 3.5–3.20).
Рис. 3.5. Вариант 1
Рис. 3.6. Вариант 2
Рис. 3.7. Вариант 3
Рис. 3.8. Вариант 4
21
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
Рис. 3.9. Вариант 5
Рис. 3.10. Вариант 6
Рис. 3.11. Вариант 7
Рис. 3.12. Вариант 8
22
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
Рис. 3.13. Вариант 9
Рис. 3.14. Вариант 10
Рис. 3.15. Вариант 11
Рис. 3.16. Вариант 12
23
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
Рис. 3.17. Вариант 13
Рис. 3.18. Вариант 14
Рис. 3.19. Вариант 15
Рис. 3.20. Вариант 16
Контрольные вопросы
1. Какие бывают схемы соединения обмоток трансформатора?
2. Что такое группа соединения трансформатора?
24
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
3. Для чего необходимо знать группу соединения трансформа-
тора?
4. Как определяется группа соединения трансформатора?
Литература 1–4.
25
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
3/23/2
;;
j
лCA
j
лBCлAB
eUUeUUUU
лфлф
IIUU ;3/
3/;
лфлф
IIUU
4. ТРАНСФОРМАЦИЯ ТРЕХФАЗНЫХ ТОКОВ
Цель – изучение взаимосвязи параметров режима сети в зависимости от
схемы и группы соединения трансформатора.
Знания, умения и навыки, приобретаемые обучающимися в результате
освоения темы, в рамках формируемых компетенций:
ПК-5 – знать: методы определения параметров трансформаторов;
уметь: самостоятельно определять и анализировать параметры работающе-
го электромеханического оборудования;
владеть: навыками самостоятельного определения параметров электромеханического оборудования;
ПК-6 – знать: происходящие в трансформаторах при различных режимах
их работы;
уметь: рассчитывать режимы работы электрических машин;
владеть: навыками расчета режимов работы трансформаторов.
Актуальность темы заключается в том, что полученные навыки расчета параметров режима сети в зависимости от схемы и группы соединения трансформатора могут использоваться при анализе параметров и режимов электроэнергетических систем.
Теоретическая часть
Трансформация трехфазных токов и напряжений осуществляется с помощью группы из трех однофазных трансформаторов или
с помощью трехфазного двухобмоточного трансформатора со
стержневым или броневым магнитопроводом. Обмотки отдельных
фаз соединяются в звезду или треугольник.
При симметричных первичных линейных напряжениях
(4.1)
и симметричных сопротивлениях нагрузки фазные токи и
напряжения трансформатора получаются симметричными.
Фазные напряжения и токи трансформатора
– при соединении в звезду и зигзаг:
; (4.2)
– при соединении в треугольник:
. (4.3)
Пример. Число витков на фазу обмотки высокого напряжения
трехфазного трансформатора w1 = 850, низкого напряжения – w2 = 34.
При подключении к сети с напряжением 10 кВ на вторичной обмотке линейное напряжение равно 400 В.
26
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
2534/850/
21
wwk
.25400/10000/
Л ННЛ ВН
UU
По какой схеме соединена обмотка низкого напряжения, если
известно, что обмотка ВН соединена в звезду?
Решение
Определим коэффициент трансформации
.
Определим отношение линейных напряжений:
Учитывая, что полученное отношение равно коэффициенту
трансформации, рассчитанному ранее по числу витков, можно
сделать вывод, что схема соединения обмоток Y/Y либо Δ/Δ. По
условию обмотка ВН соединена в звезду, следовательно, обмотка
НН также соединена в звезду.
Задания
1. Группа из трех однофазных трансформаторов одинаковой
мощности с номинальными фазными напряжениями U
и U
= 20 кВ используется для трансформации трехфазных токов.
2нф
= 500 кВ
1нф
Первичные обмотки соединены в треугольник, вторичные – в звезду. Чему равны линейные напряжения на обмотках трансформатора? Найти коэффициент трансформации.
2. Линейное напряжение трехфазной сети высокого напряже-
ния U1 = 525 кВ, низкого – U2 = 20 кВ. При каком соединении обмоток трех однофазных трансформаторов с номинальными напряжениями U1н/U
= 303/20 кВ возможна трансформация трехфазных
2н
токов?
3. Обмотки трехфазного трансформатора соединены по схеме
Y/Δ, число витков каждой фазы первичной обмотки w1 = 1000,
вторичной обмотки w2 = 200. Определить линейное напряжение на
выходе трансформатора, если линейное напряжение питающей
сети U1 = 1000 В.
4. Трехфазный трансформатор подключен к трехфазной сети
35 кВ. Определить вторичное, линейное и фазное напряжения при
схемах соединений обмоток Y/Y, Y/, /Y. Коэффициент трансформации k
= w2/w1 = 0,311.
21
5. Трехфазный трансформатор имеет на каждом сердечнике
2 000 витков высокого напряжения и 80 витков низкого напряже-
27
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
Л ННЛ ВН
/UU
ния. Вычислить отношение
для следующих схем со-
единения: /, Y/Y, Y/, /Y.
Контрольные вопросы
1. Как определить фазные напряжения и токи при соединении
обмотки трансформатора по схеме «звезда»?
2. Как определить фазные напряжения и токи при соединении
обмотки трансформатора по схеме «треугольник»?
3. Что собой представляет групповой трансформатор?
Литература 1–4.
28
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
10
10
0
3I
U
Z
2
10
0
0
3I
P
r
2
0
2
00
rZx
1010
0
0
3
cos
IU
P
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПАРАМЕТРОВ И ПОТЕРЬ ТРАНСФОРМАТОРА
Цель – получение навыков расчета параметров и потерь трансформатора на
основе экспериментальных данных.
Знания, умения и навыки, приобретаемые обучающимися в результате
освоения темы, в рамках формируемых компетенций:
ПК-5 – знать: методы определения параметров трансформаторов;
уметь: самостоятельно определять и анализировать параметры работающе-
го электромеханического оборудования;
владеть: навыками самостоятельного определения параметров электромеханического оборудования;
ПК-6 – знать: происходящие в трансформаторах при различных режимах
их работы;
уметь: рассчитывать режимы работы электрических машин;
владеть: навыками расчета режимов работы трансформаторов.
Актуальность темы заключается в том, что полученные навыки расчета параметров режима трансформатора на основе экспериментальных данных могут
использоваться при анализе параметров и режимов электроэнергетических систем.
Теоретическая часть
В процессе опыта холостого хода трансформатора фиксируется U
, P0, I10. По данным опыта рассчитывают сопротивления:
1(2)0
; (5.1)
; (5.2)
. (5.3)
Коэффициент мощности
. (5.4)
В опыте короткого замыкания трансформатора к первичной
обмотке подводят меньшее (по сравнению с номинальным) напряжение так, чтобы ток Iк был в пределах номинальных значений.
Измеряются параметры Uк, Pк, Iк, из которых затем рассчитываются Zк, rк, и xк.
Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания имеет вид, показанный на рис. 5.1.
29
Э л е к т р и ч е с к и е м а ш и н ы
2
2
1
ZZ
ZZ
ZZ
М
М
к
М
Z
2
Z
2
Z
21к
ZZ Z
*к
Н ВН
кН
к
Z
U
ZI
U
Z1 Z’
ZМ I
1I’2к
U
к
Z
к
Iк U
к
Рис. 5.1. Схема замещения трансформатора
в режиме короткого замыкания
Общее сопротивление схемы
, (5.5)
так как
>>
, то в знаменателе членом
можно прене-
бречь, тогда
, (5.6)
т. е. упрощенная схема замещения имеет вид, представленный на
рис. 5.2.
Напряжение Uк, при котором ток короткого замыкания равен
номинальному Iк = Iн, называется напряжением короткого замыкания.
В относительных единицах
. (5.7)
Величина Uк обычно представлена в паспортных данных
трансформатора.
Рис. 5.2. Упрощенная схема замещения трансформатора
в режиме короткого замыкания
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]