Схема и группа соединения обмоток трансформатора

 

Схема соединения обмоток трансформатора Y/Yo, группа соединения - 0

Полное обозначение Y/Yo-0.

 

Расчет номинальных линейных и фазных токов и напряжений

Т.к. обе обмотки соединены в Y, то линейные и фазные токи одинаковы, а напряжения различаются в раз.

Под номинальными напряжениями и токами понимают линейные величины:

1. = 10 кВ = 10000 В или 6 кВ = 6000 В

Т.к. схема Y, то

 

2. = 0,4 кВ = 400 В

Т.к. схема Yo, то

 

Наличие нулевого провода не изменяет соотношения между фазными и линейными величинами.

 

1.4. Данные режима холостого хода (P_o, I_o, I_oa, I_op, Z_o, r_o, x_o, φ_o, cosφ_o)

 

Мощность х.х. Р_о задана в именованных единицах, ток х.х. задан в %, т.к. схема Y, то ток х.х. – фазный ток, тогда в амперах

 

Активная составляющая тока х.х. определяется из формулы мощности х.х.

 

, откуда

 

 

Реактивная составляющая тока х.х.

 

 

Полное сопротивление трансформатора в режиме х.х.

 

 

Активная составляющая сопротивления х.х. определяется из формулы мощности х.х.

 

, откуда

 

 

Индуктивная составляющая сопротивления х.х.

 

 

Угол сдвига фаз в режиме х.х.

 

 

Коэффициент мощности в режиме х.х.

 

 

1.5. Данные режима короткого замыкания (P_к, I_к, Z_к, r_к, x_к, φ_к, cosφ_к)

В данном случае имеются в виду данные лабораторного к.з. Для него в справочной литературе на все силовые энергетические трансформаторы приводятся Р_К и U_K%. Для заданного трансформатора Р_К = …, U_K% = …

Напряжение к.з. измеряемое с зажимов первичной обмотки в вольтах

 

 

Данные лабораторного к.з. приводятся при условии , поэтому здесь под понимается первичный номинальный ток.

Полное сопротивление трансформатора в режиме к.з.

 

 

Активная составляющая сопротивления трансформатора в режиме к.з. определяется из формулы мощности.

Для однофазного трансформатора

 

 

Для трёхфазного трансформатора

 

, откуда

 

 

Реактивная составляющая сопротивления трансформатора в режиме к.з.

 

 

Угол сдвига фаз в режиме к.з.

 

 

Коэффициент мощности в режиме к.з.

 

 

Характеристики трансформатора при работе под нагрузкой

 

Внешняя характеристика

 

Рассчитать и построить внешние характеристики трансформатора, при cosφ_НГ = 1 и cosφ_НГ = 0,8 (формула (21)).

 

Характеристика КПД

 

Рассчитать и построить зависимость КПД от коэффициента загрузки по току при двух значениях cosφ_НГ: cosφ_НГ = 1, cosφ_НГ = 0,8 (формулу (26)).

 

Схема замещения трансформатора. Расчет параметров Т-образной схемы замещения

Схема замещения силового трансформатора известна, чтобы с её помощью можно было выполнять расчёты для конкретного силового энергетического трансформатора надо определить её параметры (сопротивления) для этого конкретного трансформатора. Для рабочего контура это сопротивления: r₁, x₁, r₂’, x₂’,r’_НГ, x_НГ’ и соответственно z₁, z’₂,z’_НГ.

Для ветви намагничивания это сопротивления: z_m, r_m, x_m.

Сопротивления, характеризующие сам трансформатор (все кроме z_НГ) определяются с помощью номинальных данных трансформатора S_Н, U_ВН, U_НН, данных х.х Р_О, I_О, и данных к.з. Р_К, U_K.

У силовых энергетических трансформаторов

 

 

Используя ранее полученные значения r_K и х_К вычисляем r₁, x₁, r₂’, x₂’.

Параметры ветви намагничивания

 

 

Используя ранее полученные значения r_О и x_О и полученные значения r₁ и x₁, находим параметры ветви намагничивания.

Величины, характеризующие режимы работы трансформатора.

 

2.1. Суточные графики коэффициента загрузки трансформатора βs и коэффициента мощности нагрузки cosφ_нг.

 

t, час
βs
CosφНГ

 

2.2. Расчет суточных графиков изменения:

- сопротивления нагрузки,

 

см. п.12.1, расчёт выполнить для всех промежутков времени графиков нагрузок. Для первого промежутка времени привести примеры вычислений, для остальных промежутков результаты занести в таблицу, представленную в конце данного пункта.

 

- входного сопротивления упрощенной схемы замещения,

в курсовой работе необходимо по упрощённой схеме замещения выполнить расчёт в комплексных и действительных числах.

В комплексных числах.

Входное сопротивление в комплексных числах см. п. 10.

 

Z_ВХ = r₁ + r₂’ + r’_НГ +j(x₁ + x₂’ + x’_НГ)

 

Модуль входного сопротивления (формула (64))

Аргумент входного сопротивления (формула (65))

Расчёт выполнить для каждого промежутка времени.

 

- тока первичной обмотки (формула (63)),

 

- тока вторичной обмотки,

 

.

Натуральные вторичные величины (формулы (66)).

 

- вторичного напряжения,

 

,

 

- коэффициента загрузки по току.

 

.

t, час
rНГ
хНГ
zНГ
rВХ
хВХ
zВХ