
- •Трансформаторы
- •Оглавление
- •Общие указания
- •Задание.
- •Методические указания к расчету. Определение потерь и тока холостого хода.
- •Определение параметров схемы замещения.
- •Расчет и построение кривой к.П.Д.
- •Определение процентного изменения напряжения на нагрузке при номинальном токе.
- •Расчет распределения нагрузок между трансформаторами.
- •Вопросы для самопроверки
- •Библиографический список.
Определение параметров схемы замещения.
Параметры
схемы замещения определяются по данным
опытов холостого хода и короткого
замыкания. Следует помнить, что
и
,
поэтому
;
.
Имея
ввиду то, что
,
и
,
можно принять, что
,
,
.
При соединении первичной обмотки трансформатора звездой:
,
А
Полное сопротивление намагничивающего контура:
,
Ом
Активное сопротивление намагничивающего контура:
,
Ом
где
- значение тока намагничивания при
номинальном фазном напряжении первичной
обмотки трансформатора
.
Индуктивное сопротивление намагничивающего контура:
,
Ом
Полное сопротивление короткого замыкания:
,
Ом
Активное сопротивление короткого замыкания:
,
Ом
Индуктивное сопротивление короткого замыкания:
,
Ом
Расчет и построение кривой к.П.Д.
Расчет
к.п.д., согласно условию, провести при
и
для
к.п.д. определяется по формуле:
Следует
помнить, что
не зависит от нагрузки
.
Кривые к.п.д. при этом имеют вид:
Рис.
1 Зависимость к.п.д. от нагрузки
Определение процентного изменения напряжения на нагрузке при номинальном токе.
Аналитически изменение напряжения вычисляется из выражения:
,
%
,
%
где
-
активная составляющая напряжения
короткого замыкания трансформатора в
процентах.
-
реактивная составляющая напряжения
короткого замыкания трансформатора в
процентах.
Расчет
выполнить для ряда значений
(5
6
точек) от 90˚ до 0˚ (индуктивная нагрузка)
и от 0˚ до - 90˚ (емкостная нагрузка).
Примерный
вид кривой
показан на рис. 2.
Рис.
2 Зависимость изменения выходного
напряжения трансформатора от
Расчет распределения нагрузок между трансформаторами.
При включении нескольких трансформаторов на параллельную работу нагрузка каждого из них (если общая нагрузка равна сумме мощностей всех трансформаторов) определяется по формуле:
,
кВА
где
– нагрузка одного из параллельно
работающих трансформаторов, кВА;
– суммарная
нагрузка всей параллельной группы, кВА;
– напряжение
короткого замыкания искомого
трансформатора, %;
– номинальная
мощность искомого трансформатора, кВА
Если в результате расчета окажется, что какой-либо трансформатор перегружен (допустим на 3%), то для устранения его перегрузки следует снизить внешнюю нагрузку на столько же процентов. (Следовательно, суммарная номинальная мощность трансформаторов будет использована, в данном случае лишь на 97%). Затем следует провести перерасчет мощности остальных трансформаторов, исходя уже из уменьшенной внешней нагрузки и провести сравнение полученной суммарной мощности трансформаторов (после перерасчета) и уменьшенной внешней нагрузки.
Таблица 1.
№ |
Индукция Тл |
Потери |
Намагничивающая мощность |
|
п/п |
Вт/кг |
для стали, стержней и ярма, ВА/кг |
для стыков, ВА/м |
|
1. |
0,7 |
0,7 |
2,33 |
1250 |
2. |
0,8 |
0,9 |
2,76 |
1950 |
3. |
0,9 |
1,1 |
3,46 |
3100 |
4. |
1,0 |
1,35 |
4,71 |
4980 |
5. |
1,1 |
1,63 |
6,51 |
7900 |
6. |
1,2 |
1,94 |
10,0 |
11800 |
7. |
1,25 |
2,11 |
12,39 |
14500 |
8. |
1,3 |
2,28 |
15,5 |
17500 |
9. |
1,35 |
2,45 |
20,1 |
20700 |
10. |
1,4 |
2,62 |
26 |
24600 |
11. |
1,45 |
2,79 |
33,6 |
29500 |
12. |
1,5 |
2,98 |
43,6 |
34500 |
13. |
1,55 |
3,17 |
55,4 |
40100 |
14. |
1,6 |
3,37 |
70 |
48000 |
15. |
1,65 |
3,57 |
101,3 |
57200 |
16. |
1,7 |
3,77 |
141,2 |
66700 |
17. |
1,75 |
3,97 |
192 |
76500 |
18. |
1,8 |
4,18 |
240,3 |
86800 |
19. |
1,85 |
4,39 |
295 |
97100 |
20. |
1,9 |
4,6 |
350 |
108200 |
21. |
1,95 |
4,81 |
465 |
119100 |
22. |
2,0 |
5,03 |
495 |
130400 |
23. |
2,05 |
5,25 |
790 |
141900 |
24. |
2,1 |
5,47 |
915 |
152300 |
25. |
2,15 |
5,69 |
1350 |
164600 |
26. |
2,2 |
5,95 |
1925 |
175900 |
27. |
2,25 |
6,15 |
3150 |
188400 |
28. |
2,3 |
6,38 |
4830 |
201200 |
29. |
2,35 |
6,61 |
6342 |
214500 |
30. |
2,4 |
6,84 |
7850 |
228800 |
31. |
2,45 |
7,1 |
9930 |
242900 |
32. |
2,5 |
7,36 |
11500 |
257200 |
33. |
2,55 |
7,35 |
16300 |
273700 |
34. |
2,6 |
7,98 |
23850 |
288300 |
35. |
2,65 |
8,33 |
32100 |
303400 |
36. |
2,7 |
8,66 |
49120 |
319100 |
37. |
2,75 |
8,99 |
71610 |
337700 |
Таблица 2.
Приложение 1
-
№ варианта
№ группы
Номинальная мощность
, кВА
Номинальное высшее напряжение
, кВ
Номинальное низшее напряжение
, кВ
Частота
, Гц
Напряжение к.з.
Номинальные потери к.з.
, кВт
Диаметр стержня
, м
Активное сечение стержня
, м2
Высота
стержня
, м
Расстояние
между осями стержня
, м
Активное
сечение
ярма
, м
Высота ярма
, м
Число витков обмотки низшего напр.
Соединение обмоток
1
1
50,00
6,30
0,23
50,00
4,40
1,35
0,12
0,0097
0,25
0,23
0,0104
0,1100
44,00
-0
2
50,00
10,00
0,23
50,00
4,40
1,35
0,12
0,0097
0,25
0,23
0,0104
0,1100
44,00
-0
2
1
50,00
6,30
0,40
50,00
4,20
1,25
0,13
0,0099
0,24
0,23
0,0109
0,1120
74,00
-0
2
50,00
10,00
0,40
50,00
4,20
1,25
0,13
0,0099
0,24
0,23
0,0109
0,1120
74,00
-0
3
1
100,00
6,30
0,23
50,00
5,40
2,35
0,16
0,0145
0,26
0,31
0,0175
0,1570
60,00
-11
2
100,00
10,00
0,23
50,00
5,40
2,35
0,16
0,0145
0,26
0,31
0,0175
0,1570
60,00
-11
4
1
100,00
6,30
0,40
50,00
5,60
2,42
0,15
0,0168
0,25
0,30
0,0180
0,1550
48,00
-0
2
100,00
10,00
0,40
50,00
5,60
2,42
0,15
0,0168
0,25
0,30
0,0180
0,1550
48,00
-0
5
1
100,00
10,00
0,53
50,00
5,30
2,45
0,15
0,0140
0,45
0,29
0,1480
0,1540
120,00
-11
2
100,00
6,30
0,53
50,00
5,30
2,45
0,15
0,0140
0,45
0,29
0,1480
0,1540
120,00
-11
6
1
100,00
35,00
0,53
50,00
5,20
2,38
0,15
0,0132
0,48
0,31
0,0145
0,1560
80,00
-0
2
100,00
10,00
0,53
50,00
5,20
2,38
0,15
0,0132
0,48
0,31
0,0145
0,1560
80,00
-0
7
1
180,00
35,00
3,15
50,00
5,80
4,20
0,17
0,0190
0,36
0,31
0,0210
0,1570
534,00
-11
2
180,00
10,00
3,15
50,00
5,80
4,20
0,17
0,0190
0,36
0,31
0,0210
0,1570
534,00
-11
8
1
180,00
10,00
0,53
50,00
5,50
4,10
0,17
0,0184
0,35
0,32
0,0206
0,1580
90,00
-11
2
180,00
6,30
0,53
50,00
5,50
4,10
0,17
0,0184
0,35
0,32
0,0206
0,1580
90,00
-11
9
1
320,00
35,00
0,30
50,00
6,20
6,00
0,19
0,0205
0,84
0,37
0,0220
0,1650
29,00
-0
2
320,00
10,00
0,30
50,00
6,20
6,00
0,19
0,0205
0,84
0,37
0,0220
0,1650
29,00
-0
10
1
320,00
10,00
0,53
50,00
6,10
6,15
0,18
0,0210
0,85
0,38
0,0210
0,1700
78,00
-11
2
320,00
6,30
0,53
50,00
6,10
6,15
0,18
0,0210
0,85
0,38
0,0210
0,1700
78,00
-11
11
1
560,00
6,30
0,40
50,00
6,20
9,35
0,22
0,0310
0,72
0,45
0,0310
0,1890
24,00
-0
2
560,00
10,00
0,40
50,00
6,20
9,35
0,22
0,0310
0,72
0,45
0,0310
0,1890
24,00
-0
12
1
569,00
35,00
0,53
50,00
5,20
2,38
0,15
0,0132
0,48
0,31
0,0145
0,1560
120,00
-11
2
569,00
10,00
0,53
50,00
5,20
2,38
0,15
0,0132
0,48
0,31
0,0145
0,1560
120,00
-11
13
1
560,00
10,00
3,15
50,00
6,30
9,40
0,22
0,0318
0,72
0,44
0,0504
0,1880
320,00
-11
2
560,00
6,30
3,15
50,00
6,30
9,40
0,22
0,0318
0,72
0,44
0,0504
0,1880
320,00
-11
14
1
1000,00
35,00
6,30
50,00
6,40
14,90
0,27
0,0395
0,94
0,50
0,0420
0,1950
286,00
-0
2
1000,00
10,00
6,30
50,00
6,40
14,90
0,27
0,0395
0,94
0,50
0,0420
0,1950
286,00
-0
15
1
1000,00
35,00
0,53
50,00
6,30
15,00
0,25
0,0400
0,95
0,49
0,0418
0,1970
27,00
-0
2
1000,00
10,00
0,53
50,00
6,30
15,00
0,25
0,0400
0,95
0,49
0,0418
0,1970
27,00
-0
16
1
1000,00
53,00
3,15
50,00
5,80
15,10
0,25
0,0402
0,84
0,47
0,4200
0,2000
16,00
-0
2
1000,00
6,30
3,15
50,00
5,80
15,10
0,25
0,0402
0,84
0,47
0,4200
0,2000
16,00
-0
17
1
1800,00
10,00
6,30
50,00
6,20
23,50
0,32
0,0610
1,02
0,55
0,0700
0,2580
358,00
-11
2
1800,00
35,00
6,30
50,00
6,20
23,50
0,32
0,0610
1,02
0,55
0,0700
0,2580
358,00
-11
18
1
1800,00
6,30
3,15
50,00
6,40
23,20
0,32
0,0580
0,98
0,54
0,0625
0,2500
104,00
-0
2
1800,00
10,00
3,15
50,00
6,40
23,20
0,32
0,0580
0,98
0,54
0,0625
0,2500
104,00
-0
19
1
3200,00
6,30
6,30
50,00
5,80
36,80
0,36
0,0770
0,93
0,58
0,0780
0,2800
258,00
-11
2
3200,00
10,00
6,30
50,00
5,80
36,80
0,36
0,0770
0,93
0,58
0,0780
0,2800
258,00
-11
20
1
3200,00
10,00
6,30
50,00
6,00
37,10
0,35
0,0742
0,94
0,59
0,0770
0,2780
178,00
-0
2
3200,00
35,00
6,30
50,00
6,00
37,10
0,35
0,0742
0,94
0,59
0,0770
0,2780
178,00
-0
21
1
5600,00
10,00
6,30
50,00
6,00
41,20
0,42
0,0820
1,12
0,62
0,0810
0,2900
286,00
-11
2
5600,00
35,00
6,30
50,00
6,00
41,20
0,42
0,0820
1,12
0,62
0,0810
0,2900
288,00
-11
22
1
5600,00
100,00
6,30
50,00
5,20
39,30
0,44
0,0850
1,18
0,63
0,0800
0,3100
165,00
-11
2
5600,00
100,00
35,00
50,00
5,20
39,30
0,44
0,0850
1,18
0,63
0,0800
0,3100
936,00
-11
23
1
5600,00
35,00
6,30
50,00
5,80
42,50
0,43
0,0840
1,15
0,64
0,0820
0,3000
160,00
-0
2
5600,00
35,00
10,00
50,00
5,80
42,50
0,43
0,0840
1,15
0,64
0,0820
0,3000
150,00
-0
24
1
10000,00
110,00
10,00
50,00
10,50
43,50
0,51
0,0920
1,25
0,71
0,0850
0,3300
230,00
-11
2
10000,00
110,00
35,00
50,00
10,50
43,50
0,51
0,0920
1,25
0,71
0,0850
0,3300
900,00
-11
25
1
10000,00
35,00
10,00
50,00
10,50
44,00
0,51
0,0930
1,28
0,72
0,0860
0,3300
240,00
-0
2
10000,00
35,00
6,30
50,00
10,50
44,00
0,51
0,0930
1,28
0,72
0,0860
0,3300
160,00
-0
26
1
50,00
6,30
0,66
50,00
4,40
1,35
0,12
0,0097
0,25
0,23
0,0104
0,1100
144,00
-11
2
50,00
10,00
0,66
50,00
4,40
1,35
0,12
0,0097
0,25
0,23
0,0104
0,1100
144,00
-11
27
1
50,00
6,30
0,66
50,00
4,20
1,25
0,13
0,0099
0,24
0,23
0,0109
0,1120
174,00
-11
2
50,00
10,00
0,66
50,00
4,20
1,25
0,13
0,0099
0,24
0,23
0,0109
0,1120
174,00
-11
28
1
100,00
6,30
0,66
50,00
5,40
2,35
0,16
0,0145
0,26
0,31
0,0175
0,1570
80,00
-0
2
100,00
10,00
0,66
50,00
5,40
2,35
0,16
0,0145
0,26
0,31
0,0175
0,1570
80,00
-0
29
1
100,00
6,30
0,66
50,00
5,60
2,42
0,15
0,0168
0,25
0,30
0,0180
0,1550
144,00
-11
2
100,00
10,00
0,66
50,00
5,60
2,42
0,15
0,0168
0,25
0,30
0,0180
0,1550
144,00
-11
30
1
100,00
10,00
0,66
50,00
5,30
2,45
0,15
0,0140
0,45
0,29
0,1480
0,1540
120,00
-11
2
100,00
6,30
0,66
50,00
5,30
2,45
0,15
0,0140
0,45
0,29
0,1480
0,1540
120,00
-11
31
1
1000,00
35,00
0,66
50,00
6,30
15,00
0,25
0,0400
0,95
0,49
0,0418
0,1970
34,00
-0
2
1000,00
10,00
0,66
50,00
6,30
15,00
0,25
0,0400
0,95
0,49
0,0418
0,1970
34,00
-0
Примечание:
значения
и
- это номинальные линейные напряжения
первичной и вторичной обмоток трехфазного
трансформатора
Приложение 2