Министерство образования и науки РФ
Иркутский государственный технический университет
Институт информационных технологий
Кафедра электротехники и энергетических систем
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Электротехника»
на тему: «Трехфазные трансформаторы»
Иркутск
2008
Дан трехфазный двухобмоточный трансформатор. Расшифруйте буквенно-цифровые обозначения исследуемого трансформатора. Необходимо выполнить следующие расчеты:
1. Определить параметры Т-образной схемы замещения трансформатора.
2. Начертить в масштабе полную векторную диаграмму трансформатора для активно-индуктивной нагрузки.
3. Рассчитать и построить зависимость коэффициента полезного действия от нагрузки при значениях коэффициента нагрузки , равных 0; 0,25; 0,75; 1,00 и 1,25 от номинального вторичного тока . Определить максимальное значение КПД.
4. Определить изменение вторичного напряжения .
5. Построить внешние характеристики трансформатора для значений тока, равных 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 и 1,25 от номинального вторичного тока .
Цель задания – углубление теоретических знаний и приобретение практических навыков расчета параметров, характеристик и построения векторных диаграмм реальных трезфазных трансформаторов.
Примечание. При определении параметров трехфазного трансформатора и построении векторных диаграмм расчет ведется на одну фазу.
ТМ – 1000 / 35 – трехфазный трансформатор с естественной циркуляцией масла.
SН= 1000 кВ А – номинальная мощность трансформатора;
U1Н= 35 кВ – номинальное напряжение первичной обмотки;
U2Н = 6,3 кВ – номинальное напряжение вторичной обмотки;
UК = 6,5% - напряжение короткого замыкания;
Р0 = 2,750 кВт – потери активной мощности в режиме холостого хода;
РК = 12,20 кВт – потери активной мощности в режиме короткого замыкания;
I0 = 1,50% - ток холостого хода;
Cos φ2 = 0,8
Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода
Для первичной обмотки примем соединение по схеме «звезда»; для вторичной обмотки примем соединение по схеме «треугольник».
Для определения параметров схемы замещения трансформатора рассчитаем:
а) номинальный ток трансформатора
I1H = ; I1H = 1000/(1,73*35)=16,5A;
б) фазное напряжение первичной обмотки:
при соединении по схеме “звезда”
U1Ф = , U1Ф = 35 / √ 3 = 20, 2 кВ.
при соединении по схеме “треугольник”
U1Ф = U1H;
в) фазный ток холостого хода трансформатора
I0Ф = I1H , I0Ф = 16,5 * 1,50 / 100 = 0,25 А;
где I0 – ток холостого хода,%;
г) мощность потерь холостого хода на фазу
P0Ф = , Р0Ф = 2750 / 3 = 916,7 Вт,
где m – число фаз первичной обмотки трансформатора; принимаем m=3.
д) полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе согласно схеме рис. 1.
Z0 = ; Z0 = 20,2*103/ 0,25 = 80,8 кОм,
е) активное сопротивление ветви намагничивания
r0 = ; r0 = 916,7/ 0,252 = 14,67 кОм;
ж) реактивное сопротивление ветви намагничивания
х0 = √ Z0 – r0; x0 = √ 80,82 – 14,672 = 79,46 кОм = 79,46*103 Ом;
з) коэффициент трансформации трансформатора
k = U1Ф / U2Ф, k = 20,2*103 /6,3*103 = 3,2