Однофазный и трехфазный трансформаторы работающие как понижающие

Параметр Физическое значение
Sн
Равна в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы
U1н, U2н
Показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую
P0
Равна мощности потерь в стали, что характеризует состояние его магнитопровода
Pкз
Потери энергии, которые возникают в магнитной системе, то есть в стали трансформатора
uкз
Напряжение, которое следует подать на одну из обмоток силового трансформатора для возникновения в цепи электрического тока
Определяем коэффициент трансформации:
- однофазный:
n=U1нU2н=400230=1,74
- трехфазный:
n=U1нU2н=220133=1,65
Определяем номинальный ток I1н первичной обмотки:
- однофазный:
I1н=SнU1н=6300400=15,75 А
- трехфазный:
I1н=Sн3×U1н=250001,73×220=65,61 А
Определяем номинальный ток I2н вторичной обмотки:
- однофазный:
I2н=SнU2н=6300230=27,4 А
- трехфазный:
I2н=Sн3×U2н=250001,73×133=108,5 А
Определяем процент активной части напряжения короткого замыкания uка,%:
- однофазный:
uка=PкзSн×100=1566300×100=2,48 %
- трехфазный:
uка=PкзSн×100=57625000×100=2,3 %
Определяем процент реактивной части напряжения короткого замыкания uкр,%:
- однофазный:
uкр=uкз2-uка2=2,652-2,482=0,94 %
- трехфазный:
uкр=uкз2-uка2=3,152-2,32=2,15 %
Определяем относительные потери напряжения Δu21, % при cosφ1:
- однофазный:
Δu21=β1×uка×cosφ1+uкр×sinφ1=0,65×2,48×0,8+0,94×0,6=1,66 %
- трехфазный:
Δu21=β1×uка×cosφ1+uкр×sinφ1=0,65×2,3×0,8+2,15×0,6=2,04 %
Определяем относительные потери напряжения Δu22, % при cosφ2:
- однофазный:
Δu22=β1×uка×cosφ2+uкр×sinφ2=0,65×2,48×0,85+0,94×0,53=1,69 %
- трехфазный:
Δu22=β1×uка×cosφ1+uкр×sinφ1=0,65×2,3×0,85+2,15×0,53=2,01 %
Определяем напряжения на вторичной обмотке U21 при cosφ1:
- однофазный:
U21=U2н×1-Δu21100=230×1-1,66100=226,2 В
- трехфазный:
U21=U2н×1-Δu21100=133×1-2,04100=130,3 В
Определяем напряжения на вторичной обмотке U22 при cosφ2:
- однофазный:
U22=U2н×1-Δu22100=230×1-1,69100=226,2 В
- трехфазный:
U22=U2н×1-Δu22100=133×1-2,01100=130,3 В
Определяем значение КПД при cosφ2 и нагрузке, составляющей β2 от номинальной:
- однофазный:
η=β2×Sн×cosφ2β2×Sн×cosφ2+P0+β22×Pкз=0,77×6300×0,850,77×6300×0,85+45,2+0,772×156=0,968
- трехфазный:
η=β2×Sн×cosφ2β2×Sн×cosφ2+P0+β22×Pкз=0,77×25000×0,850,77×25000×0,85+157+0,772×576=0,970
Определяем мощность, отдаваемую трансформатором потребителю электроэнергии при номинальной нагрузке (β=1) при cosφ1:
- однофазный:
P2н=Sн×cosφ1=6,3×0,8=5,04 кВт
- трехфазный:
P2н=Sн×cosφ1=25×0,8=20 кВт
Определяем энергию, отдаваемую трансформатором потребителю за год (tp=7200 ч):
- однофазный:
W2=P2н×tp=5,04×7200=36288 кВт
- трехфазный:
W2=P2н×tp=20×7200=144000 кВт
Определяем энергию, потребляемую трансформатором за год в режиме холостого хода:
- однофазный:
W0=P0×T=45,2×8760=396 кВт×ч
- трехфазный:
W0=P0×T=157×8760=1375,3 кВт×ч
Определяем энергию, теряемую в проводах обмотки трансформатора при номинальной нагрузке за время tp:
- однофазный:
Wкз=tp×Pкз=7200×156=1123,2 кВт×ч
- трехфазный:
Wкз=tp×Pкз=7200×576=4147,2 кВт×ч
Определяем суммарную энергию, потребляемую трансформатором за год:
- однофазный:
W1=W2+W0+Wкз=36288+396+1123,2=37807,2 кВт×ч
- трехфазный:
W1=W2+W0+Wкз=144000+1375,3+4147,2=149522,5 кВт×ч
Определяем годовой КПД ηг:
- однофазный:
ηг=W2W1×100=3628837807,2×100=95,982 %
- трехфазный:
ηг=W2W1×100=144000149522,5×100=96,3 %