Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра электроэнергетики и электротехники

Расчетно-графические работы по дисциплине «Электрические машины»

(направление подготовки бакалавров: 140400 - Электроэнергетика и электротехника)

Издательство СПбГАСУ

2014 Расчетно-графическая работа №1 Расчет основных параметров и определение характеристик силового трехфазного трансформатора

1. Задание

Исходные данные к задаче содержат 18 вариантов. Вариант определяется суммой последних двух цифр номера зачетной книжки.

Трехфазные силовой понижающий трансформатор типа ТС3, соединение обмоток Y/Y-0 имеет номинальные данные, представленные в табл.1.

Требуется:

• Определить коэффициент трансформации.

• По данным опытов холостого хода и короткого замыкания определить параметры схемы замещения и изобразить схему.

• Рассчитать зависимость КПД от нагрузки ƞ=f(𝛽), где коэффициент нагрузки 𝛽=S/S_н. Расчеты удобно производить, задаваясь значениями 𝛽=0,25;0,5;0,75;1;1,25.

• Рассчитать зависимость процентного изменения напряжения на зажимах вторичной обмотки от нагрузки ∆U=f(𝛽). Построить график.

Таблица 1

Вариант	Тип трансформатора	Sн, кВА	U1н, кВ	uk, %	P0, кВт	Pk, кВт	i0, %
1	ТС3-10/0,66	10	0,66	4,5	0,09	0,28	7,0
2	ТС3-16/0,66	16	0,66	4,5	0,125	0,40	5,8
3	ТС3-25/0,66	25	0,66	4,5	0,180	0,56	4,8
4	ТС3-40/0,66	40	0,66	4,5	0,250	0,80	4,0
5	ТС3-63/0,66	63	0,66	4,5	0,355	1,09	3,3
6	ТС3-100/0,66	100	0,66	4,5	0,50	1,50	2,7
7	ТС3-160/0,66	160	0,66	4,5	0,71	2,06	2,3
8	ТС3-160/10	160	10	5,5	0,70	2,7	4,0
9	ТС3-250/10	250	10	5,5	1,0	3,8	3,5
10	ТС3-400/10	400	10	5,5	1,3	5,4	3,0
11	ТС3-630/10	630	10	5,5	2,0	7,3	1,5
12	ТС3-1000/10	1000	10	5,5	3,0	11,2	1,5
13	ТС3-1600/10	1600	10	5,5	4,2	16,0	1,5
14	ТС3-250/15	250	15	8,0	1,1	4,44	4,0
15	ТС3-400/15	400	15	8,0	1,4	8,0	3,5
16	ТС3-630/15	630	15	8,0	2,3	8,7	2,0
17	ТС3-1000/15	1000	15	8,0	3,2	12,0	2,0
18	ТС3-1600/15	1600	15	8,0	4,3	18,0	2,0

Для каждого варианта данных трансформатор типа ТС3 - имеет следующие данные:

S_н= … кВА; U_1н=…кВ; u_k=…%;

P₀= … кВт; P_k =…кВт; i₀=…%;

cosφ= 0,8; U_2н=0,38 кВ;

Характер нагрузки активно-индуктивный.

2. Решение задачи

1. Коэффициент трансформации:

2. Фазное напряжение трёхфазного трансформатора при соединении фаз обмотки «звездой», В:

3. Номинальный ток первичной обмотки, А:

4. Схема замещения трансформатора

5. Параметры схемы замещения

Активное сопротивление короткого замыкания, Ом:

Полное сопротивление короткого замыкания, Ом:

Индуктивное сопротивление короткого замыкания, Ом:

Параметры обмоток, Ом:

Полное сопротивление намагничивающего контура, Ом:

Активное сопротивление намагничивающего контура, О:

Индуктивное сопротивление намагничивающего контура, Ом:

6. КПД трансформатора

Расчетная формула КПД

где:- полезная мощность,

- сумма потерь,

- потребляемая мощность.

Расчеты ƞ=f(𝛽) сведены в табл.2.

сosφ₂ = 0,8; характер нагрузки активно-индуктивный.

Расчет КПД ƞ

Таблица 2

𝛽	P2, Вт	∑P, Вт	P1 , Вт	Ƞ, %
0,25
0,5
0,75
1
1,25

График зависимости ƞ=f(𝛽) приведен на рис.2.

7. Процентное изменение напряжения на зажимах вторичной обмотки от нагрузки ∆U=f(𝛽) при

Расчетная формула

где активная составляющая

Реактивная составляющая

Расчеты ∆U=f(𝛽) сведены в табл.3.

Изменение выходного напряжения ∆U

сosφ₂ = 0,8; характер нагрузки активно-индуктивный.

Таблица 3

𝛽
0,25
0,5
0,75
1
1,25

График зависимости∆U=f(𝛽) приведен на рис.3.