Практична робота
Визначення основних параметрів трифазного трансформатора. Паралельна робота трифазних трансформаторів
Мета: Ознайомитись з методикою визначення основних параметрів трансформатора та методикою перевірки умов для паралельної роботи трансформаторів.
Задача 3
Трифазний двохобмотковий стержневий трансформатор ввімкнений у мережу з напругою Uн при схемі з’єднання обмоток Y/Y. Величини, що характеризують номінальний режим роботи, наведені у додатку 3 згідно до варіанту (повна потужність Sн; первинна лінійна напруга U1н; вторинна лінійна напруга U2н; напруга короткого замикання Uк%; потужність втрат короткого замикання Ркн; потужність втрат холостого ходу Р0; коефіцієнт потужності вторинної обмотки Cosφ2; струм холостого ходу І0% від І1н.)
Дано: Sн1 = ________ КВА; U1н = ________ КВ; U2н = ________ кВ;
Uк% = ____ ; І0% = ____ ; Р0 = _____ Вт; Ркн = _____ Вт;
Cosφ2 = _____ .
Зміст роботи
1. Визначити:
ü номінальні струми в обмотках трансформатора І1ф, І2ф, фазні напруги U1ф, U2ф, коефіцієнт трансформації фазних напруг k і струм холостого ходу І0 в амперах.
ü параметри схеми заміщення трансформатора R1, R2, X1, X2, R0, X0 і накреслити Т – подібну схему заміщення трансформатора.
ü ККД трансформатора і побудувати залежність ККД від навантаження η = f(β), при Cosφ2 = Const та знайти його максимальне навантаження за струмом при βопт .
ü зміну напруги ∆U% і побудувати її залежність від коефіцієнта навантаження ∆U = f( β), А також зовнішню характеристику трансформатора U2 = F(β) при U1 = const і Cosφ2 = Const.
2. Побудувати спрощену векторну діаграму трансформатора.
Розв’язання
1. Визначити:
1.1 Номінальні струми в обмотках трансформатора і струм холостого ходу, А:
І1ф =
І2ф =
І0 =
Фазні напруги, В:
U1ф =
U2ф =
Коефіцієнт трансформації:
k =
Фазну напругу короткого замикання, В:
Uкф =
Повний, активний і індуктивний опори короткого замикання, Ом:
Zк =
Rk =
xk =
Дійсні опори обмоток, Ом:
r1 =
x1 =
R2 =
x2 =
Повний, активний і індуктивний опори вітки намагнічування, Ом:
Z0 =
R0 =
X0 =
1.8 Схема заміщення трансформатора:
1.9 ККД трансформатора при значеннях βі = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 І βопт :
η0,25 =
η0,5 =
η0,75 =
η1,0 =
η1,25 =
βопт =
βі |
βопт |
0 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
ηі |
1.10 Залежність ККД від навантаження η = f( β ), при Cosφ2 = Const:
ηі
β
β
1.11 міну напруги ∆Uі% при βі = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25
Uка% =
Uкр% =
∆U0,25% =
∆U0,5% =
∆U0,75% =
∆U1,0% =
∆U1,25% =
βі |
0 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
∆Uі% |
1.12 Вторинна напруга U2і при різних значеннях βі, В:
U2н0 =
U2н0,25 =
U2н0,5 =
U2н0,75 =
U2н1,0 =
U2н1,25 =
βі |
0 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
U2ні% |
1.13 Графік залежності втрати напруги ∆U% і вторинної напруги U2н% від завантаження трансформатора:
∆U% U2н%
β
2. Побудувати спрощена векторна діаграма трансформатора:
2.1 Спад напруги в обмотках, В:
Uка = Ін RК =
UКр = Ін XК =
2.2 Спрощена векторна діаграма трансформатора:
Задача 4
Визначити сумарне допустиме навантаження в разі включення на паралельну роботу двох трифазних трансформаторів, у яких номінальна потужність і напруга короткого замикання відповідно дорівнюють: SН1 , UК1% - за даними варіанта; SН2 - на одну стандартну ступень вище потужності SН1 , а UК2% = 5,5 % (додаток 3). Чи можна вмикати трансформатори з такими даними на паралельну роботу, чи виконуються умови:
1.1 Рівність коефіцієнтів трансформації.
1.2 Рівність напруг короткого замикання.
1.3 Однакові групи з’єднання обмоток.
Дано: SН1 = ______ кВА, U1н1 = ______ кВ, U2н1 = ______ кВ,
UК1% = _____ , SН2 = ______ кВА, U1н2 = ______ кВ,
U2н2 = ______ кВ, UК2% = _____ .
Розв’язання
Перевірити першу умову:
k1 = kІІ =
∆k% =
k =
2. Перевірити другу умову:
∆Uк% =
Uк. ср. =
3. Сумарне допустиме навантаження, кВА:
SІ =
SІІ =
ΣSдоп =
Sнедов. =