Трехфазный трансформатор имеет номинальную мощность , первичное номинальное линейное напряжение , вторичное линейное напряжение холостого хода , напряжение % и мощность номинального короткого замыкания, мощность холостого хода . Ток холостого хода составляет k процентов от номинального тока. Определить коэффициент мощности холостого хода , сопротивления первичной и вторичной обмоток , , , , расчетные сопротивления , , . Построить внешнюю характеристику =() и зависимость КПД от нагрузки =() при = 0.25; 0.5; 0,75; 1,0; 1,25 и =0,8. Нарисовать Т-образную схему замещения трансформатора.
Примечание. Для построения внешней характеристики воспользоваться изменением вторичного напряжения:
%=(+);
=(1-);
=; =;
; .
Данные к задаче 4
Вар-т Группа
соедин. ,
кВА
,
кВ
В
%, ,
Вт ,
Вт
k%
1 10 6,3 400 5,0 335 105 10
Дано
SH=10 kBA, U1H=6,3 kB, U2x=400 B, uk=5%,
Pk=335 Вт, Px=105 Вт, K=10 %
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Величина номинального тока в первичной обмотке
I1H=SH3*U1H=100001,73*6300=0,918 A
Ток холостого хода
I1X=K*I1H=0,10*0,918=0,0918 A
3. Коэффициент мощности холостого хода
cosφ0=PX3*U1H*I1X=1051,73*6300*0,0918=0,105
Откуда
φ0=arccosφ0=arccos0,105=83,970
4. Угол магнитных потерь
δ=900-φ0=900-83,970=6,030
5. Вычислим сопротивления обмоток трансформатора
5.1 Полное сопротивление обмоток при коротком замыкании
ZK=UK*U1H2*3SH=0,05*63002*310000=343,319 Ом
5.2 Активное сопротивление обмоток
RK=PK3*I1H2=3353*0,9182=132,507 Ом
5.3 Определим реактивное сопротивление обмоток
XK=ZK2-RK2=343,3192-132,5072=316,717 Ом
6
. Определим сопротивление первичной обмотки
Активное сопротивление
R1=R'2=RK2=132,5072=66,254 Ом
Реактивное сопротивление
X1=X'2=XK2=316,7172=158,359 Ом
7. Коэффициент трансформации трансформатора
n=3*U1H3*U2X=3*63003*400=15,75
8. Активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора
R2=R'2n2=66,25415,752=0,267 Ом
Реактивное сопротивление вторичной обмотки
X2=X'2n2=158,35915,752=0,638 Ом
9. Сопротивление намагничивающей цепи
Z0=U1H3*I1X=63001,73*0,0918=39669 Ом
R0=PX3*I1x2=1053*0,09182=4153 Ом
X0=Z02-R02=396692-41532=39451 Ом
10. Определим потерю напряжения во вторичной обмотке
Составляющая активного напряжения короткого замыкания
UKA=UK*cosφK=UK*RKZK=5*132,507343,319=1,93%
Составляющая реактивного напряжения короткого замыкания
UKP=UK2-UKA2=52-1,932=4,61%
Вычислим угол при коэффициенте мощности cos φ2 = 0,8
φ=arccosφ2=arccos0,8=36,90
Потеря напряжения на вторичной обмотке
∆U2=β(UKA*cosφ2+UKP*sinφ2)=β(1,93*0,8+4,61*0,6)=4,31*β
Напряжение на вторичной обмотке трансформатора определяем по формуле
U2=U20100100-ΔU2%=400100100-4,31*β
Для построения зависимости η = f(β) расчет коэффициента полезного действия производим по формуле
ηβ=β*SH*cosφ2β*SH*cosφ2+PX+β2*Pк=
=β*10*103*0,8β*10*103*0,8+105+β2*335
Задаваясь различными значениями β, определяем напряжение U2 и значения коэффициента полезного действия 𝜂
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
