1 Выбрать аналог из выпускаемых серийно трансформаторов, выписать его основные технические показатели.
2 Определить:
а) фазное значение номинального напряжения;
б) номинальные токи и их фазные значения на сторонах ВН и НН;
в) коэффициент трансформации.
3 Начертить:
а) эскиз сердечника в масштабе с размещенными на нем обмотками;
б) схемы соединения обмоток, обеспечивающие получение заданной группы.
4 Определить:
а) потери холостого хода Pх, значение тока холостого хода Iх; его активной Iха и реактивной Iхр составляющих, а также cosϕx при номинальных напряжении и частоте питания, материал магнитопровода - горячекатаная сталь 1512;
б) параметры схемы замещения rx; xx; zx при U1=U1н
5 Определить:
а) потери короткого замыкания Pк; коэффициент мощности при коротком замыкании cosϕк; напряжение короткого замыкания uк [%], а также его активную uка [%] и реактивную uкр [%] составляющие;
б) приведенные к первичной обмотке параметры схемы замещения rк; r1; r2'; xк; x1; x2'; zк; z1; z2'.
Таблица 1 – Исходные данные.
Вариант
6
Общие данные Мощность, S кВА 250
Схема и группа
соединений - Y/Y0
Номинальное
напряжение ВН кВ 10
НН кВ 0,66
Обмотки Число витков ВН - 1045
НН - 69
Сечение витков ВН мм2 4,82
НН мм2 73
Внутренний диаметр, D1 см 17,3
Радиальные размеры ВН, a2 см 3,4
НН, a1 см 3,0
Канал между обмотками ВН и НН, a12 см 1,2
Высота обмотки, l1=l2 см 28
Магнитная система Диаметр стержня, d см 15
Активное сечение стержень,
Пс см2 160
ярмо,
Пя см2 165
Высота стержень,
hc см 35
ярмо,
hя см 15
Расстояние между осями, с см 33
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Для заданного варианта выберем аналог из выпускаемых серийно трансформаторов – ТМ 250/10/0,66, выпишем его основные технические показатели, табл.2.
Таблица 2 – Основные технические характеристики трансформатора
Наименование Величина
Тип трансформатора ТМ
Номинальная мощность, , 250
Сочетание напряжений, ВН 10
НН 0,66
Схема и группа соединений обмоток
Потери 520
3700
Ток ХХ, 2,1
Напряжение КЗ, 4,5
При определении фазных напряжений и токов обмоток ВН и НН следует учесть схемы соединения обмоток заданного трансформатора.
Так как по условию обмотки ВН соединены в звезду и НН в звезду, то:
В
В
Номинальные значения фазных токов определяются следующим образом:
А
А
где: номинальная мощность трансформатора, [];
номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, [В].
Коэффициент трансформации с допустимой степенью точности может быть определен как:
где: действующее значение фазного номинального напряжения первичной обмотки;
действующее значение фазного номинального напряжения вторичной обмотки.
Электрические схемы соединения обмоток ВН и НН и соответствующие им векторные диаграммы линейных напряжения заданной группы соединения обмоток приведены на рис.1.
Эскиз сердечника и размещение на нём обмоток выполняется в масштабе, с простановкой численных значений основных размеров, который представлен на рис.2.
Рисунок 1 – Схема соединения обмоток.
Рисунок 2 – Эскиз сердечника трансформатора.
Индукция в стержнях и ярмах магнитопровода определяется по формулам:
Тл
Тл
где: номинальное значение фазного напряжения первичной (ВН) обмотки, [В];
число витков первичной (ВН) обмотки;
и активные сечения стержня и ярма соответственно, [м2].
Потери холостого хода вычисляются следующим образом:
Px=Kдх⋅(рс⋅Gc+ря⋅Gя),
где pс и pя – удельные потери в 1 кг стали стержня и ярма, зависящие от индукций Вс и Вя, марки и толщины листов стали;
масса стержней, определяемая по формуле:
где: сечение стержня, [м2], высота стержня, [м], удельная масса стали, для холоднокатаной стали [кг/м3]
кг
масса ярем, определяется по формуле:
кг
Тогда потери ХХ равны:
Px=1⋅2,80⋅126,8+2,8⋅200,8=917,3 Вт
Ток холостого хода состоит из активной и реактивной составляющих.
Активная составляющая определяется через потери в стали
где: потери холостого хода, [Вт];
фазное напряжение первичной обмотки, [В].
А
Обычно ток холостого хода определяют по отношению к номинальному току трансформатора в процентах.
Тогда активная составляющая тока холостого хода в процентах равна:
,
Реактивная составляющая тока холостого хода определяется как:
где: намагничивающая мощность трансформатора, [ВА]
Намагничивающая мощность определяется по формуле:
θx=qcGc+qяGя+nзqзПз,
где:
площадь зазора в стыках, [м2];
Тогда намагничивающая мощность трансформатора:
θx=43,5*126,8+43,5*200,8+5*34200*160*10-4=5454ВА,
Реактивная составляющая тока холостого хода в процентах:
Значение полного фазного тока холостого хода (в процентах от
номинального) равно:
Коэффициент мощности трансформатора при холостом ходе определяется по формуле:
А
Параметры схемы замещения , и :
кОм
кОм
кОм
Потери короткого замыкания Рк определяются для обмотки, имеющей рабочую температуру +75 °С
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
