Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчетно-графическая работа №1 по теме «Трансформатор»Расчетно-графическая работа №1 по теме «Трансформатор» Вариант №6 Расчет трехфазного трансформатора 1) Потребители электрической энергии питаются от трехфазного двухобмоточного понижающего трансформатора с номинальной мощностью S1ном при номинальных первичном и U1ном и вторичном U2ном линейных напряжениях с номинальной частотой Гц. Технические данные трансформатора: потери мощности при холостом ходе P0, потери мощности при коротком замыкании Pк, напряжение короткого замыкания при токах в обмотках I1ном и I2ном, равных номинальным. Способ соединения обмоток трансформатора – «звезда». Принимая во внимание паспортные данные трансформатора, приведенные для соответствующего варианта задания в табл. 1, определить коэффициент трансформации K, коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке, , токи в первичной I1ном и во вторичной I2ном обмотках, фазные первичное U10 и вторичное U20напряжения на холостом ходе, сопротивления короткого замыкания и ,активное и индуктивное падения напряжения при коротком замыкании. 2) По техническим данным трансформаторов, приведенным в табл. 1 и 2, определить кпд трансформатора при коэффициентах нагрузки и сosφ2, а также ток нагрузки I2, при которой кпд имеет наибольшее значение, определить среднегодовой кпд трансформатора при активной нагрузке ( ), кпд трансформатора при номинальной нагрузке ( )
Исходные данные к задачам № 1,2 Табл.1
Табл.2
Ход решения задачи
1) Найдем коэффициент трансформации: При номинальной нагрузке трансформатора можно с достаточной точностью считать, что напряжение на обмотках трансформатора прямо пропорционально числу витков в обмотках, а токи обратно пропорциональны:
,
где К – коэффициент трансформации; 1, 2 – число витков первичной и вторичной обмоток; U1, U2, I1, I2 – напряжение и ток первичной и вторичной обмоток.
K= =10/0.4=25
2)Найдем КПД трансформатора:
Коэффициент полезного действия трансформатора представляет собой отношение полезной мощности P2 к мощности P1, потребляемой из сети:
,
где – потери в магнитопроводе трансформатора (находят из опыта холостого хода); Pэ – электрические потери в обмотках трансформатора (при номинальной нагрузке определяют из опыта короткого замыкания); . Pм=Р0=0,24 (кВт), Рэ= ,где Р1НОМ = S1НОМ = 63 0,8 =50,4 кВт КПД трансформатора: 0,98 3) Найдем номинальные токи при : – первичной обмотки ; I1НОМ = 3,6 А – вторичной обмотки , I2НОМ = 91,04 (А) где Sном – номинальная полная мощность трансформатора; U1ном, U2ном – номинальное напряжение первичной и вторичной обмоток трансформатора.
4) Найдем фазные напряжения трансформатора: – первичной обмотки ; U1фНОМ = = 5,8 (кВ) – вторичной обмотки . U2фНОМ = = 0,2 (кВ)
5) Найдем активное, индуктивное падения напряжения при коротком замыкании: При опыте короткого замыкания трансформатора к первичной его обмотке подводится такое напряжение U1к, при котором в обмотках возникают токи, равные соответствующим номинальным их значениям I1ном и I2ном, а напряжение на вторичной обмотке трансформатора . При этом к первичной обмотке трансформатора подводится напряжение U1к, равное , так как . Потери в магнитопроводе при опыте короткого замыкания ничтожно малы, и ими можно пренебречь ( ). Вся мощность Pк, потребляемая трансформатором, идет на нагрев его обмоток, т. е. равна электрическим потерям Pэ в проводах обмоток. При опыте короткого замыкания ( ) определяют параметры трансформатора при коротком замыкании:
; ; ; ; ; ,
где Rк, Xк, Zк – активное, реактивное индуктивное и полное сопротивления короткого замыкания трансформатора; R1, X1, R2, X2 – активное и реактивное сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора; Uк% – напряжение короткого замыкания; К – коэффициент трансформации.
Zк = , Rк = (Ом)!!!!!!! Xк = 0,2 (Ом)
Активное UкR и индуктивное UкL падения напряжения при коротком замыкании на обмотках трансформатора определяются по закону Ома: , .
UkR = 3.6 , UkL = 3.6 0.2 = 0.72 (кВ)
6) Построение зависимости . При эксплуатации трансформатора важной характеристикой является коэффициент полезного действия, который можно определить через зависимость от следующим образом:
,
где – коэффициент полезного действия трансформатора; Pк, P0 – мощности короткого замыкания и холостого хода соответственно; – коэффициент мощности; – коэффициент нагрузки. Для разных значений коэффициента нагрузки вычисляется коэффициент полезного действия трансформатора, и результаты вычислений заносятся в табл. По результатам таблицы строится зависимость .
Данные для построения зависимости
7) По вышеописанной формуле необходимо рассчитать кпд трансформатора для коэффициентов и сosφ2, приведенных в табл 2. Ток нагрузки, при котором кпд трансформатора имеет наибольшее значение, определяется из формулы ,
где βmax – нагрузка трансформатора, соответствующая максимальному значению кпд (η max) трансформатора, вычисляется по формуле
. Βmax = =0.4 I2 = 0.4 36.4 (А)
8) Кпд трансформатора при номинальной нагрузке, т. е. при и , рассчитывается следующим образом:
,
где .
= = 98% Построение зависимости изменения кпд от полезной мощности P2, отдаваемой трансформатором. Вычисляются значения кпд трансформатора при коэффициентах нагрузки и и строится зависимость . Расчетно-графическая работа №1 по теме «Трансформатор» Вариант №6 12 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |