- •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
,
кВАНоминальное высшее напряжение
,
кВНоминальное низшее напряжение
,
кВЧастота
,
ГцНапряжение к.з.

Номинальные потери к.з.
,
кВтДиаметр стержня
,
мАктивное сечение стержня
,
м2Высота
стержня
,
мРасстояние
между осями стержня
,
мАктивное
сечение
ярма
,
мВысота ярма
,
мЧисло 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
-02
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
-02
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
-02
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
-03
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
-112
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
-114
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
-02
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
-05
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
-112
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
-116
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
-02
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
-07
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
-112
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
-118
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
-112
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
-119
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
-02
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
-010
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
-112
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
-1111
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
-02
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
-012
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
-112
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
-1113
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
-112
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
-1114
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
-02
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
-015
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
-02
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
-016
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
-02
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
-017
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
-112
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
-1118
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
-02
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
-019
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
-112
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
-1120
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
-02
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
-021
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
-112
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
-1122
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
-112
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
-1123
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
-02
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
-024
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
-112
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
-1125
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
-02
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
-026
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
-112
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
-1127
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
-112
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
-1128
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
-02
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
-029
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
-112
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
-1130
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
-112
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
-1131
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
-02
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
