трансформатора

Задача: Для силового трансформатора в табл. 4.1. наведені наступні дані: група з’єднання, номінальна потужність S _н, кВА, номінальні лінійні напруги первинної , кВ та вторинної обмоток , кВ, напруга короткого замикання ,%, потужність короткого замикання , кВт, потужність неробочого ходу , кВт, струм неробочого ходу , %.

Визначити:

- фазні напруги первинної та вторинної обмоток при холостому ході;

- фазний коефіцієнт трансформації;

- номінальні струми в обмотках трансформатора (фазні і лінійні);

- параметри холостого ходу трансформатора;

- параметри та складові напруги короткого замикання трансформатора;

- коефіцієнт корисної дії при номінальному навантаженні та ;

- процентну зміну напруги при номінальному навантаженні та ;

Побудувати:

- зовнішню характеристику трифазного трансформатора ;

- енергетичну характеристику трифазного трансформатора .

Вказівки до виконання:

Перед виконанням завдання рекомендується вивчити будову та принцип роботи трансформатора, теоретичний матеріал за темою.

1. Фазні напруги первинної та вторинної обмоток трансформатора при неробочому ході визначити з урахуванням схем з’єднання обмоток.

2. Номінальні струми первинної і вторинної обмоток трансформатора визначають нехтуючи втратами в трансформаторі при умові :

; .

3. Параметри неробочого ходу:

, , .

Втрати в сталі та обмотках надані для трифазного трансформатора.

4. Параметри короткого замикання:

, , .

5. Складові напруги короткого замикання:

,

6. Коефіцієнт корисної дії трансформатора , де - коефіцієнт навантаження трансформатора.

7. Процентну зміну напруги при номінальному навантаженні та

, %.

8. Зовнішню характеристику трифазного трансформатора розраховують після визначення спаду напруги в трансформаторі . В іменованних величинах напруга короткого замикання трансформатора .

Напруга на фазі вторинної обмотки в режимі навантаження .

Примітка: Характер навантаження активно-індуктивний для варіантів 1-10, 21-30, 41-50 та активно-ємнісний для варіантів 11-20, 31-40. Зовнішню і енергетичну характеристики будувати при значеннях 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2.

Література:

1: § 7.1-7.4, с.279-298;

2: § 8.1-8.4, 8.6, 8.10, с.301-318, 320-321, 330;

3: § 9.1-9.17, с.94-119.

Характеристики трифазних двообмоткових трансформаторів

Таблиця 4.1.

№ п/п	Група з’єднання	Номінальна потужність   S н ,кВА	Номінальна напруга, кВ	Напруга короткого замикання ,%	Потужність короткого замикання , Вт	Потужність неробочого ходу , Вт	Струм неробочого ходу , %
	Y/Y		6,0	0,4	5,0			3,2
	Y/Y		3,0	0,4	5,0			3,2
	Y/Y		10,0	0,69	4,5			3,2
	Y/Y		10,0	0,4	4,5			3,2
	Y/Y		10,0	0,23	4,5			3,2
	Y/Y		6,3	0,4	4,5			3,2
	Y/Y		6,0	0,69	4,5			3,2
	Y/Y		6,0	0,4	4,5			3,2
	Y/Y		3,0	0,4	4,5			3,2
	Y/Y		10,0	0,69	4,7			2,3
	Y/Y		10,0	0,23	4,7			2,3
	Y/		6,0	0,4	4,5			2,3
	Y/		6,0	0,23	4,5			2,3
	Y/		6,0	0,69	4,5			2,4
	Y/Y		10,0	0,4	4,5			2,4
	Y/Y		10,0	0,23	4,5			2,4
	Y/		6,0	0,4	4,5			2,4
	Y/		6,0	0,23	4,5			2,4
	Y/Y		35,0	0,4	4,7			2,6
	Y/		35,0	0,23	4,7			2,6
	Y/Y		20,0	0,4	4,7			2,6
	Y/		20,0	0,23	4,7			2,6
	Y/Y		6,0	0,4	4,5			2,6
	Y/		6,0	0,23	4,5			2,6
	Y/		10,0	0,4	4,7			2,6
	Y/		10,0	0,23	4,7			2,6
	Y/Y		2,0	0,4	4,5			2,8
	Y/Y		20,0	0,23	4,7			2,8
	Y/Y		2,0	0,4	4,7			2,8
	Y/Y		10,0	0,4	4,7			2,8
	Y/		10,0	0,23	4,7			2,8
	Y/		6,0	0,4	4,5			2,8
	Y/		6,0	0,23	4,5			2,8
	Y/		10,0	0,4	4,0			3,2
	Y/Y		6,0	0,4	4,7			3,0

	Y/Y		6,0	0,23	4,5			3,0
	Y/Y		10,0	0,23	4,5			3,0
	Y/		10,0	0,4	4,7			3,0
	Y/		6,0	0,4	4,5			3,0
	Y/Y		10,0	0,23	4,7			3,0
	Y/Y		6,0	0,23	4,5			3,0
	Y/Y		10,0	0,525	5,5			6,5
	Y/		35,0	10,5	6,5			7,5
	Y/Y		10,0	0,525	5,0			7,0
	Y/		10,0	0,525	5,0			7,0
	Y/Y		10,0	0,525	5,0			7,5
	Y/Y		10,0	0,23	5,0			7,5
	Y/Y		6,3	0,4	5,0			10,0
	Y/		6,3	0,23	5,0			9,0
	Y/Y			0,4	5,0			9,0

Контрольні питання:

1. Накресліть (схематично) однофазний трансформатор та поясніть його принцип роботи.

2. Запишіть вираз для діючих ЕРС, що наводяться у первинній та вторинній обмотках трансформатора основним магнітним потоком.

3. У чому полягає режим холостого ходу трансформатора?

4. Що називається коефіцієнтом трансформації?

5. Запишіть рівняння намагнічувальних сил трансформатора.

6. Запишіть рівняння напруг (рівняння електричного стану) за другим законом Кірхгофа для первинної та вторинної обмоток та поясніть зміст кожного зі членів цих рівнянь.

7. Накресліть схему досліду холостого ходу трансформатора та поясніть, які величини визначаються в цьому досліді.

8. Чому в досліді холостого ходу потужність втрат у міді настільки мала, що нею можна знехтувати?

9. Накресліть схему досліду короткого замикання трансформатора та поясніть, які величини визначаються в цьому досліді.

10. Чому в досліді короткого замикання потужність втрат у сталі настільки мала, що нею можна знехтувати?

11. Що називається напругою короткого замикання, назвіть її приблизне значення?

12. Напишіть вираз для процентної зміни вторинної напруги трансформатора.

13. Напишіть загальний вираз для коефіцієнта корисної дії (ККД) трансформатора з урахуванням коефіцієнта навантаження.

14. Назвіть переваги та недоліки автотрансформаторів.

15. Запишіть коефіцієнти трансформації вимірювальних трансформаторів. Призначення вимірювальних ТС та ТН.