Расчет трехфазного трансформатора

Определение фазных напряжений и токов при работе трансформатора в номинальном режиме. Расчет максимального значения магнитного потока. Построение векторных диаграмм при работе трансформатора под нагрузкой. Расчет КПД при изменении коэффициента нагрузки.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Расчет трехфазного трансформатора

Вариант 46

Содержание

1. Данные для расчета

2. Маркировка трансформатора

3. Определение фазных, линейных напряжений и токов при работе трансформатора в номинальном режиме, фазный и линейный коэффициенты трансформации и число витков первичной обмотки

4. Определение максимального значения магнитного потока

5. Определение параметров схем замещения по данным режимов холостого хода и короткого замыкания в номинальном режиме

6. Определение процентного изменения вторичного напряжения трансформатора при переходе с режима холостого хода к номинальной нагрузке

7. Рассчитываем процентное изменение напряжения в зависимости от угла

8. Построение векторных диаграмм при работе трансформатора под нагрузкой и определяем угол между приведенным током и приведенными значениями Э.Д.С. вторичной обмотки

9. Расчет КПД при изменении коэффициента нагрузки

10. Определяем распределение нагрузок между двумя трансформаторами одинаковой номинальной мощность

11. Вычерчиваем эскиз трехфазного силового трансформатора в удобном масштабе

1. Данные для расчета

Тип трансформатора - ТC-1600/10,5;

Номинальное низшее напряжение, U2Н = 230 В;

Напряжение короткого замыкания, UК = 5,9%;

Номинальные потери короткого замыкания, РКН = 11500 Вт;

Диаметр стержня, DC = 0,35 м;

Активное сечение стержня, SC = 0,0414 м2;

Расстояние между осями стержней, L = 0,71 м;

Активное сечение ярма, SЯ = 0,0424 м2;

Высота стержня, HC = 0,96 м;

Высота ярма, НЯ = 0,33 м;

Число витков обмотки НН W2 = 128;

Частота питающей сети, f = 50 Гц;

Соединение обмоток - Y/ Y.

2. Маркировка трансформатора

Из маркировки трансформатора следует:

Номинальная мощность, SН = 1600000 В•А;

Номинальное высшее напряжение U1Н = 10500 В;

3. Определение фазных, линейных напряжений и токов при работе трансформатора в номинальном режиме, фазный и линейный коэффициенты трансформации и число витков первичной обмотки

Фазное напряжение высшей обмотки,

, (3.1)

.

Фазное напряжение низшей обмотки,

; .

Линейный коэффициент,

, (3.2)

.

Число витков в первичной обмотке,

, (3.3)

витков.

4. Определение максимального значения магнитного потока

(4.1)

.

Определяем индукцию в стержне и ярме,

(4.2)

(4.3)

,

.

Определяем массу стержней и ярма,

(4.4)

(4.5)

где - удельная плотность трансформаторной стали.

,

.

Выбираем из справочника удельные потери в стержнях РС [Вт/кг], ярме РЯ [Вт/кг], удельные намагничивающие мощности для стержней, ярма и стыков - РС.НАМ, РЯ.НАМ и РСТ.НАМ. Сталь 3404 0,35 мм. Шихтовка в одну пластину 0,82•РСТ.НАМ, число стыков со сборкой внахлестку nСТ = 7.

Находим потери холостого хода,

(4.6)

где коэффициент добавочных потерь при и при .

.

Определяем намагничивающую емкость,

(4.7)

После определения потерь в стали Р0 находим активную - I0a и реактивную - I0a составляющие тока холостого хода,

(4.8)

(4.9)

,

.

Среднее значение тока холостого хода,

(4.10)

.

(4.11)

.

Результаты расчетов заносим в таблицу, для остальных случаев при рассчитываем аналогично.

Таблица 1 - Расчеты при

i	0	0,25	0,50	0,75	1	1,25
	0	2625	5250	7875	10500	13125
	0	1515,54	3031,09	4546,63	6062,18	7577,72
	0	0,03	0,06	0,08	0,11	0,14
	0	0,03	0,06	0,08	0,11	0,14
	0	0,0035	0,007	0,0105	0,014	0,021
	0	0,0035	0,007	0,0105	0,014	0,021
	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,03
	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,03
	0	4,1	8,2	12,3	16,4	24,6
	0	7,46	14,91	22,37	29,83	44,74
	0	11,33	22,67	34,00	45,33	68
	0	0,0016	0,0016	0,0016	0,0016	0,002
	0	0,0025	0,0025	0,0025	0,0025	0,003
	0	0,003	0,003	0,003	0,003	0,0036
	0	0,55	0,55	0,55	0,55	0,55

По расчетным данным строим зависимости , , (см. Приложение).

5. Определение параметров схем замещения по данным режимов холостого хода и короткого замыкания в номинальном режиме

Так как и , то и то .

При соединении первичной обмотки звездой фазный ток определяется,

(5.1)

.

Активное сопротивление короткого замыкания,

(5.2)

.

Полное сопротивление короткого замыкания,

(5.3)

.

Индуктивное сопротивление короткого замыкания,

(5....