ргр1 эльмаш (852572), страница 4
Текст из файла (страница 4)
2.11, внешние характеристики практически прямолинейны.U'2φ2 < 0cosφ2 = 0,7cosφ2 = 1cosφ2 = 0,7U'20=U1φ2 > 001,00,5βРис. 2.11. Внешние характеристики трансформаторовВ трансформаторах средней и большой мощности реактивная составляющая напряжения короткого замыкания значительно больше, чемактивная, поэтому она оказывает большее влияние, т. е. чем меньшеcos φ2, тем ниже проходит внешняя характеристика, т. е. при активноиндуктивной нагрузке u'2 < u'20, а при активно-емкостной нагрузке u'2 может быть больше, чем u'20 (u'2 > u'20 ).213.
Исходные данныедля расчетно-графической работыSH – номинальная мощность трансформатора, кВ·А;U1H – номинальное напряжение обмотки ВН, кВ;U2H – номинальное напряжение обмотки НН, кВ;UК % – напряжение короткого замыкания;i0 % – ток холостого хода;PК– потери короткого замыкания, кВт;P0– потери холостого хода, кВт;Схема и группа соединения обмоток трансформатора;cos φ2 – коэффициент мощности нагрузки.224. Содержание расчетно-графической работы1.
В первой части расчетно-графической работы:а) представить рисунок (ксерокопию) общего вида трехфазноготрансформатора в двух проекциях (рис. 2.1.), на рисунке указать элементы конструкции;б) перечислить элементы конструкции с указанием назначения каждого;в) описать принцип действия трансформатора с поясняющими рисунками.2. Во второй части расчетно-графической работы:а) начертить схему соединения обмоток трехфазного трансформатора и определить номинальные линейные, фазные токи и напряженияобмоток высокого и низкого напряжения;б) рассчитать коэффициент полезного действия трансформатора приIразличных коэффициентах нагрузки β = 2 . Определить величину макI2симального КПД.в) определить изменение вторичного напряжения при нагрузкитрансформатора аналитическим методом.3. В графической части расчетно-графической работы по результатам расчетов построить:а) график зависимости КПД от нагрузки η = f(β), на графике указатьβкр и величину максимального КПД;а) зависимость изменения напряжения вторичной обмотки трансформатора от величины нагрузки ΔU %= f(β).
При этом коэффициентнагрузки трансформатора принять равным β = 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8;1,0; 1,2 для следующих постоянных значений коэффициента мощности нагрузки:cos φ2 = 0,8 при φ2 > 0 (активно-индуктивный характер нагрузки);cos φ2 = 0,8 при φ2 < 0 (активно-емкостная нагрузка);cos φ2 = 1 (активная нагрузка);б) зависимость изменения напряжения вторичной обмотки трансформатора от характера нагрузки ΔU % = f(φ2) при изменении угла 90°≤ φ2≤ 90° с шагом 15 эл.
град. При β = 1;в) внешние характеристики трансформатора U2 = f(β) для cos φ2 = 1;cos φ2 = 0,8 при φ2 > 0 и cos φ2 = 0,8 при φ2 < 0 с учетом того, что приβ = 0 (холостом ходе) U20 = U2H, а при нагрузке U2 = U2H (1 – 0,01ΔU %).H235. Методические указания к расчету параметрови характеристик трансформатора5.1. Расчет основных электрических величинтрансформатораДо начала расчета электрических величин следует начертить схемусоединения обмоток трансформатора.
Схемы соединения обмоток приведены в задании в виде дроби: в числителе – схема соединения обмотки ВН, а в знаменателе – НН. Далее следует перейти к расчету электрических величин.Номинальные линейные токи обмоток ВН (I1Л) и НН (I2Л) трехфазного трансформатора определяются выражениемIЛ =S H ⋅1033 ⋅U H,где SH – номинальная полная мощность трансформатора, кВ·А;UH – номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.При определении фазных величин обмоток ВН и НН следует выбирать соотношения, соответствующие схемам соединения обмоток, указанным в задании.Фазное напряжение обмотки трехфазного трансформатора:а) при соединении в «звезду»UФ =UН3;б) при соединении в «треугольник»UФ = UН,где UH – номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки.Фазный ток обмотки трехфазного трансформатора:а) при соединении в «звезду»IФ = IЛ;б) при соединении обмоток в «треугольник»24IФ =IЛ3,,где IЛ – номинальный линейный ток IЛ определен выше.5.2.
Расчет параметров электрической схемызамещения трансформатораПараметры намагничивающей ветви электрической схемы замещения рассчитываются по данным холостого хода, Ом:Zm ≈ Z0 =U 1фI 10; Rm ≈ R0 =P0m ⋅ I102;X m = Z m2 − Rm2 ,где U1ф – номинальное фазное напряжение обмотки ВН, В;I10 – ток холостого хода обмотки ВН, А.Р0 – мощность холостого хода, Вт;m – число фаз.Величина тока холостого хода I10 определяется выражением:I10 = 0,01· I1ф · i0 %, А,где I1ф – номинальный фазный ток обмотки ВН, А;i0 % – ток холостого хода, % (см.
задание).По данным короткого замыкания трансформатора рассчитываютсяпараметры короткого замыкания, Ом:ZК =PКUК ;; X К = Z К2 − RК2 ,RК =2m ⋅ I 1ΦI 1Φгде UК – фазное напряжение обмотки ВН в опыте короткого замыкания при номинальном токе: UК = 0,01·U1Ф·uк %, В;U1Ф – фазное номинальное напряжение обмотки ВН, В;uк % – напряжение короткого замыкания, % (см. исходные данные);I1Ф – фазный номинальный ток обмотки ВН, А;PК – мощность короткого замыкания, Вт.25Параметры обмоток для приведенного трансформатора можно принять равнымиR1 ≈ R '2 ≈XRK; X 1 ≈ X '2 ≈ K .22После расчета параметров необходимо вычертить электрическуюсхему замещения приведенного трансформатора, указать токи и напряжения обмоток, обозначить параметры всех ветвей схемы замещения иуказать значения параметров.Сопротивление реальных (не приведенных) вторичных обмоток можно рассчитать по формуламR2 =R '2k2; X2 =X '2k2,где k – коэффициент трансформации.
Его величина определяется отношением номинальных фазных напряжений обмоток ВН и ННk=U 1Ф.U 2Ф5.3. Расчет коэффициентаполезного действия трансформатораВеличину КПД трансформатора можно рассчитать, используя соотношение⎛β ⋅ S H cos ϕ2η %=⎜2⎝ β ⋅ S H cos ϕ2 + P0 + β PK⎞⎟ ⋅100 %,⎠где SH – номинальная полная мощность трансформатора, кВ·А;β– коэффициент нагрузки трансформатора, при расчете принятьравным: 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2;cos φ2 – коэффициент мощности нагрузки (см.
задание);P0 – потери в стали магнитопровода трансформатора, кВт;PК – потери в обмотках трансформатора, кВт.Следует привести расчет КПД с подстановкой числовых значенийдля одного значения β, например для номинальной нагрузки, когдаβ = 1. Результаты расчетов для других значений β, указанных выше, привести в виде таблицы.26Рассчитать коэффициент нагрузки, соответствующий максимальному КПДβкр =P0, ,PKа также величину максимального КПД, соответствующую βкр.5.4.
Определение изменения напряжения вторичной обмоткипри нагрузке трансформатораВеличина изменения напряжения вторичной обмотки трансформатора при переходе от режима холостого хода к режиму нагрузки определяется выражениемΔU %≈ β · ( uка % · cos φ2 + uкр% · sin φ2),где uка%, uкр% – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания, %;β – коэффициент нагрузки трансформатора, как и при расчете КПД,принять равным 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2.Величина активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания определяется соотношениямиuка % =I ⋅XI 1Φ ⋅ RK⋅100 % ; uкр % = 1Φ K ⋅1·100%;U 1ΦU 1Φгде U1Ф, I1Ф – фазные величины напряжения и тока обмотки ВН, представленные соответственно в В и А;RК, XК – активная и реактивная составляющие сопротивления короткого замыкания, Ом.Для контроля правильности расчета величин uка % и uкр % следует вычислить напряжение короткого замыкания uк % по формулеuк % = uка %2 + uкр %2и сравнить полученное значение с величиной напряжения короткого замыкания, указанной в исходных данных задания.27Библиографический список1.
Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические машины. – М. : Высш. шк., 1987.2. Вольдек А. И. Электрические машины. – Л. : Энергия, 1979.3. Костенко М. П., Пиотровский Л. М. Электрические машины. – М. :Энергия, 1973.4. Вольдек А. И., Попов В. В. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы. – СПб.
:Питер, 2008.28.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
