Расчет параметров схемы замещения трансформатора
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЗАДАНИЕ.......................................................................................................................................... 3
2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА.............................. 4
3. РАСЧЕТ КРИВЫХ КПД КАК ФУНКЦИИ ОТ КОЭФФИЦИЕНТА НАГРУЗКИ................... 5
4. РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ...................................................................................... 7
5. РАСЧЕТ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРА.......................................... 8
6. РАСЧЕТ НАИБОЛЬШЕГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ...................... 9
7. ПОСТРОЕНИЕ ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ.............................................................................. 10
8. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК МЕЖДУ ТРАНСФОРМАТОРАМИ.................... 13
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................................................. 14
ЗАДАНИЕ
1. Трехфазная полная номинальная мощность трансформатора
SНОМ = 160 кВ/А.
2. Номинальное линейное первичное напряжение
U1 = 10 кВ.
3. Напряжение короткого замыкания
UK% = 4.5.
4. Потери холостого хода при номинальном напряжении
∆PXX = 450 Вт.
5. Потери короткого замыкания
∆PКЗ = 2.6 кВт.
6. Ток холостого хода в процентах от номинального первичного тока
IXX % = 1.8.
Номинальное линейное вторичное напряжение 0.4 кВ. Трансформатор трехфазный двухобмоточный трехстрержневой с масляным охлаждением.
1. По данным опытов холостого хода и короткого замыкания определить параметры Т – образной схемы замещения.
2. Рассчитать и построить:
а) Кривые η = f( KНГ ) при cosφ2 = 1 и cosφ2 = 0.8;
б) Кривую изменения напряжения как функцию от cosφ2:
∆U = f (cosφ2 ) при KНГ = 1 и 
;
в) Внешнюю характеристику трансформатора для активно – индуктивной и активно –
емкостной нагрузок при cosφ2 = 0.8;
3. Рассчитать наибольшее значение тока внезапного короткого замыкания.
4. Построить векторную диаграмму для трансформатора, работающего при КНГ = 1 и cosφ2 = 0.8 для активно – индуктивной нагрузки, построение произвести при f = const ,
U1НОМ = const , cosφ2 = const .
5. Определить распределение нагрузок между двумя трансформаторами одинаковой мощности при условии:
а) Коэффициенты трансформации и группы соединения обмоток у них одинаковы, а
напряжения короткого замыкания второго трансформатора больше на 20%;
б) Напряжения короткого замыкания и группы соединения обмоток одинаковы, а коэф-
фициент трансформации у второго трансформатора больше на 5%.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Рис. 1. Т – образная схема замещения трансформатора
Определим номинальные токи первичной и вторичной обмоток трехфазного трансформатора.
;
;
Определим ток холостого хода трансформатора:
Определяем полное сопротивление намагничивающего контура:
Активное сопротивление намагничивающего контура:
Реактивное сопротивление намагничивающего контура:
Определим сопротивление короткого замыкания:
Полное сопротивление короткого замыкания:
Реактивное сопротивление короткого замыкания:
Определим сопротивление первичной обмотки и приведенное сопротивление вторичной обмотки:
РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Построим кривую изменения напряжения как функцию от cosφ:
Имеем следующую формулу:
где
Имеем
Расчет производим для активно – индуктивной и активно – емкостной нагрузки. Варьируя угол φ2, получаем значения 
U , которые заносим в таблицу.
Таблица 3.
 2 , рад | cos  2 | sin 2 | UKA ·cos 2 | UKP ·sin 2 | U% |
| -1.5708 | 0.0000 | -1.0000 | 0.0000 | -0.0448 | -0.0448 |
| -1.0472 | 0.5000 | -0.8660 | 0.00231 | -0.0387 | -0.0364 |
| -0.7854 | 0.7071 | -0.7071 | 0.00326 | -0.0316 | -0.0284 |
| -0.5236 | 0.8660 | -0.5000 | 0.00400 | -0.0224 | -0.0183 |
| -0.2094 | 0.9782 | -0.2079 | 0.00451 | -0.0093 | -0.0047 |
| 0.0000 | 1.0000 | 0.0000 | 0.00462 | 0.0000 | 0.0046 |
| 0.2094 | 0.9782 | 0.2079 | 0.00451 | 0.0093 | 0.0138 |
| 0.5236 | 0.8660 | 0.5000 | 0.00400 | 0.0224 | 0.0264 |
| 0.7854 | 0.7071 | 0.7070 | 0.00326 | 0.0316 | 0.0349 |
| 1.0472 | 0.5000 | 0.8660 | 0.00231 | 0.0387 | 0.0411 |
| 1.5708 | 0.0000 | 1.0000 | 0.00000 | 0.0448 | 0.0448 |
По таблице строим необходимый график при КНГ = 1.
Рис. 3. Зависимость ∆U = f (cosφ2 )при номинальном токе нагрузки
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кацман М.М. Электрические машины. М., «Высшая школа», 2001, 464 с. с ил.
2. Вольдек А.И. Электрические машины. Л., «Энергия», 1974, 840 с. с ил.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЗАДАНИЕ.......................................................................................................................................... 3
2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА.............................. 4
3. РАСЧЕТ КРИВЫХ КПД КАК ФУНКЦИИ ОТ КОЭФФИЦИЕНТА НАГРУЗКИ................... 5
4. РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ...................................................................................... 7
5. РАСЧЕТ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРА.......................................... 8
6. РАСЧЕТ НАИБОЛЬШЕГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ...................... 9
7. ПОСТРОЕНИЕ ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ.............................................................................. 10
8. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК МЕЖДУ ТРАНСФОРМАТОРАМИ.................... 13
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................................................. 14
ЗАДАНИЕ
1. Трехфазная полная номинальная мощность трансформатора
SНОМ = 160 кВ/А.
2. Номинальное линейное первичное напряжение
U1 = 10 кВ.
3. Напряжение короткого замыкания
UK% = 4.5.
4. Потери холостого хода при номинальном напряжении
∆PXX = 450 Вт.
5. Потери короткого замыкания
∆PКЗ = 2.6 кВт.
6. Ток холостого хода в процентах от номинального первичного тока
IXX % = 1.8.
Номинальное линейное вторичное напряжение 0.4 кВ. Трансформатор трехфазный двухобмоточный трехстрержневой с масляным охлаждением.
1. По данным опытов холостого хода и короткого замыкания определить параметры Т – образной схемы замещения.
2. Рассчитать и построить:
а) Кривые η = f( KНГ ) при cosφ2 = 1 и cosφ2 = 0.8;
б) Кривую изменения напряжения как функцию от cosφ2:
∆U = f (cosφ2 ) при KНГ = 1 и ;
в) Внешнюю характеристику трансформатора для активно – индуктивной и активно –
емкостной нагрузок при cosφ2 = 0.8;
3. Рассчитать наибольшее значение тока внезапного короткого замыкания.
4. Построить векторную диаграмму для трансформатора, работающего при КНГ = 1 и cosφ2 = 0.8 для активно – индуктивной нагрузки, построение произвести при f = const ,
U1НОМ = const , cosφ2 = const .
5. Определить распределение нагрузок между двумя трансформаторами одинаковой мощности при условии:
а) Коэффициенты трансформации и группы соединения обмоток у них одинаковы, а
напряжения короткого замыкания второго трансформатора больше на 20%;
б) Напряжения короткого замыкания и группы соединения обмоток одинаковы, а коэф-
фициент трансформации у второго трансформатора больше на 5%.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Рис. 1. Т – образная схема замещения трансформатора
Определим номинальные токи первичной и вторичной обмоток трехфазного трансформатора.
;
;
Определим ток холостого хода трансформатора:
Определяем полное сопротивление намагничивающего контура:
Активное сопротивление намагничивающего контура:
Реактивное сопротивление намагничивающего контура:
Определим сопротивление короткого замыкания:
Полное сопротивление короткого замыкания:
Реактивное сопротивление короткого замыкания:
Определим сопротивление первичной обмотки и приведенное сопротивление вторичной обмотки: