Задача 6
Имеется трехфазный трансформатор со следующими данными: группа соединения Y/Y = 12.
Составить упрощенную схему замещения трансформатора в режиме короткого замыкания и определить значения всех элементов схемы, а также активные и индуктивные сопротивления обеих обмоток трансформатора, если считать, что сопротивления первичной обмотки равны приведенным сопротивлениям вторичной обмотки, т. е. c
Решение:
Схема замещения и векторная диаграмма трехфазного трансформатора строятся для одной фазы. В упрощенной схеме замещения трансформатора (рис. 4.1, а) пренебрегают током холостого хода полагая при этом В режиме короткого замыкания трансформатора сопротивление нагрузки а напряжение доводится до величины, при которой (рис. 4.1, б), поэтому полное фазное сопротивление короткого замыкания можно найти из соотношения:
При соединении первичной обмотки по схеме звезда:
Следовательно,
|
|
Мощность короткого замыкания равна мощности потерь в проводниках обмоток трансформатора при номинальном токе:
Отсюда активное и индуктивное сопротивления обмоток трансформатора при коротком замыкании соответственно:
В схеме замещения (см. рис. 4.1, б)
где и приведенные активное и индуктивное сопротивление вторичной обмотки, согласно условию
Действительные сопротивления вторичной обмотки:
где К – коэффициент трансформации
Задание для контрольной работы:
Трехфазный трансформатор характеризуется следующими номинальными величинами: мощностью Sн; высшее линейное напряжение U1н; низшее линейное напряжение U2н. Схема соединения обмоток трансформатора Y/Y. Мощность потерь холостого хода Р0 (при первичном напряжении, равном номинальному); мощность потерь короткого замыкания Ркн (при токах в обмотках, равных номинальным). Определить:
а) коэффициент трансформации;
б) фазные напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе;
в) номинальные токи в обмотках трансформатора;
г) активное сопротивление фазы первичной и вторичной обмоток;
д) КПД трансформатора при cosj2= 0,8 и значениях коэффициента загрузки 0,25; 0,5; 0,75;
е) годовой эксплуатационный КПД трансформатора при тех же значениях cosj2= 0,8 и коэффициента загрузки при условии, что трансформатор находится под нагрузкой в течение года 4200 ч, а в остальное время цепь вторичной обмотки разомкнута.
|
|
Указание. Принять, что в опыте короткого замыкания мощность потерь делится поровну между первичной и вторичной обмотками.
Таблица 6.1 – Исходные данные к задаче 6
№ варианта | S, кВ • А | U1н, кВ | U2н, В | Р0, Вт | Ркн, Вт |
1 | 20 | 6 | 230 | 180 | 600 |
2 | 20 | 10 | 400 | 220 | 600 |
3 | 30 | 6 | 230 | 250 | 850 |
4 | 30 | 10 | 400 | 300 | 850 |
5 | 50 | 6 | 525 | 350 | 1325 |
6 | 50 | 10 | 400 | 440 | 1325 |
7 | 100 | 6 | 525 | 600 | 2400 |
8 | 100 | 10 | 400 | 730 | 2400 |
9 | 180 | 6 | 400 | 1000 | 4000 |
0 | 180 | 10 | 525 | 1200 | 4100 |