Контрольные расчетные работы

Общие указания

 

Каждый студент выбирает по данным методическим указаниям индивидуальное задание для выполнения трех контрольных расчетных работ.

Решение нужно начинать с формулировки задания и подробного описания исходных данных с указанием их размерностей, решение выполнять в общем виде, а затем в полученные формулы подставлять численные значения величин.

Указание размерности полученного результата обязательно. Необходимо обосновать избранный путь решения, каждый пункт расчета повинный сопровождаться короткими объяснениями. Выбор каждого численного коэффициента повинный быть аргументированный и для него отмеченные литературные источники, откуда выбиралось это значение. Стоит описать физическое содержание этого коэффициента, от чего он зависит.

Если решение задачи требует выполнение нескольких однообразных расчетов, например, для построения графика, то нужно в тексте работы провести подробный расчет одной точки (для номинального режима), а другие расчеты свести в таблицу. Если у студента есть навык и возможность работать с персональным компьютером, то рекомендуется проводить эти расчеты с его помощью. При этом в контрольной работе стоит указать на какой машине выполнялись расчеты, привести их алгоритм.

При построении векторных диаграмм, схем и т.д. коротко опишите порядок соответствующих построений. На диаграмме нужно указать масштаб и конкретные значения величин, на графиках - отметить характерные точки. Графические построения выполняйте на миллиметровой бумаге, в соответствии с требованиями ЕСКД. На поле графика наносятся полученные точки, а затем проводится гладкая кривая. Шкалы выбираются равномерными и начинаются от нуля. Каждые рисунок и таблица должны быть подписаны и пронумерованы. Все расчеты выполняются в системе СИ. В конце работы нужно привести список использованной литературы за формой, определенной ГОСТ 7.1-84.

 

2.2. Задания на контрольные работы и выбор варианта

 

Задания на контрольные работы № 1, 2 и 3 представлены ниже. Номер варианта контрольных расчетных работ выбирается по номеру в журнале группы.

КОНТРОЛЬНАЯ РАСЧЕТНАЯ РАБОТА № 1.

 

Практические расчеты номинальных параметров трансформаторов

По данным послеремонтных испытаний

 

Задание

 

2.2.1. Ответить на вопрос:

1) Составить схему «Классификация трансформаторов». Нарисовать эскизы возможных конструкций сердечников и катушек силовых трансформаторов напряжения.

2) Нарисовать эскиз трехфазного двухобмоточного трансформатора с масляным охлаждением, обозначить все элементы, описать их назначение.

3) Назовите условия включения трехфазных трансформаторов на параллельную работу. Проанализируйте, что будет, если не выполняется какая-то одно из необходимых условий. Дайте определение понятиям:

- коэффициент трансформации трансформатора;

- группа соединения обмоток трехфазных трансформаторов;

- напряжение короткого замыкания трансформатора.

2.1.2. Выполнить следующие расчетные и графические работы. Данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Данные трехфазных трансформаторов

Номер варианта	Номинальная полная мощность	Напряжение первичной обмотки	Напряжение вторичной обмотки	Количество витков вторичной обмотки	Диаметр стержня	Активное сечение стержня	Активное сечение ярма	Высота стержня	Высота ярма	Расстояние между осями стержней	Напряжение КЗ	Потери КЗ в номинальном режиме	Схемы и группы соединений
SN кВА	UРN кВ	USN кВ	W S	DС, см	SС см^2	SJ, см^2	hС см	hJ см	L, см	u K, %	РК, кВт
		3,0	0,525								5,5	0,96	Y/D-11
		35,0	6,0								6,5	1,44	Y/ Y-0
		31,5	6,0								6,5	2,9	Y/ Y-0
		10,0	6,0								5,5	5,12	Y/ Y-0
		35,0	6,0								6,5	98,4	Y/ Y-0
		10,0	3,15								5,5	22,2	Y/D-11
		35,0	6,0								6,5	62,4	Y/Y-0
		35,0	6,0								7,0	70,5	Y/Y-0
		35,0	6,0								7,5	99,6	Y/Y-0
		6,0	0,40								5,5	0,51	Y/ Y-0
		35,0	6,0								6,5	1,92	Y/ Y-0
		6,0	0,66								5,5	2,8	Y/ Y-0
		35,0	3,15								5,5	4,6	Y/D-11
		35,0	6,0								6,5	6,0	Y/ Y-0
		35,0	6,0								6,5	0,42	Y/ Y-0
		10,0	6,0								5,5	3,2	Y/D-11
		35,0	6,3								6,5	10,6	Y/D-11
		35,0	6,3								6,5	14,3	Y/D-11
		10,0	6,3								5,5	1,3	Y/D-11
		10,0	6,3								6,5	2,2	Y/D-11

Буква «р» означает первичную обмотку трансформатора (prime);

Буква «s» означает вторичную обмотку трансформатора (second).

1) Определить значение электромагнитного потока в сердечнике трансформатора, значение индукции в сердцевине трансформатора, силу, что намагничивает, на фазу трансформатора, потери в стали сердцевина трансформатора, ток намагничивания

2) По данным опыта холостого хода и лабораторного короткого замыкания рассчитать параметры Т - образной схемы замещения трансформатора (r_p, x_p, r_s^/, x_s^/, r_mag, x_mag) для режимов холостого хода, лабораторного короткого замыкания, а также для номинального режима.

3) Построить схемы замещения и векторные диаграммы трансформатора для режимов х.х. и лабораторного к.з. Построить схему замещения трансформатора в номинальном режиме.

4) Рассчитать и построить характеристики холостого хода трансформатора и лабораторного короткого замыкания ;

Рассчитать, при какой нагрузке (в частицах от номинальной мощности) КПД трансформатора достигает максимального значения. Определить максимальное и номинальное значение КПД.

5) Сделает выводы, зачем на промышленных предприятиях, после проведения капитальных ремонтов силовых трансформаторов, проводят испытание трансформаторов в режимах нерабочего хода и лабораторного короткого замыкания.