Университет им. И. И. Ползунова.

Министерство образования Российской Федерации

Алтайский государственный технический

Университет им. И. И. Ползунова.

Кафедра «Электротехника и автоматизированный электропривод»

 

Расчетное задание

Тема: « Расчет трехфазного трансформатора »

По дисциплине «Электрические машины»

 

Вариант 16

Выполнил: студент гр. ЭТ-01

Цепенко А. С.

 

Проверил: Гесенко Н. М.

 

 

Барнаул 2012

Исходные данные (таблица Д.1):

Номинальная мощность S_н = 180 кВA;

Номинальное высшее напряжение U_1н = 3000 В;

Номинальное низшее напряжение U_2н = 230 В;

Число витков обмотки низшего напряжения W₂ = 23;

Напряжение короткого замыкания U_к = 5,5 %;

Потери короткого замыкания P_к = 4000 Вт;

Ток холостого хода I₀ = 6 %;

Потери холостого хода P₀ = 970 Вт;

Схема группы соединений Y/Y_0-12.

Т-образная схема замещения трансформатора представлена на рисунке 1.

Расчет основных электрических величин

Мощность одной фазы трансформатора:

где: m – число фаз (стержней) трансформатора;

S_н - номинальная мощность трансформатора, кВА.

 

Рисунок 1 - Т-образная схема замещения трансформатора

 

Номинальный (линейный) ток обмотки ВН и НН трехфазного трансформатора:

где: U - номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.

При схеме соединения обмоток в звезду:

.

;

.

При схеме соединения обмоток в звезду:

.

;

.

Определим ко­эффициент трансформации данного трансформатора:

;

следовательно,можно найти число витков первичной обмотки (w₁) при известном w₂:

шт.

Опыт короткого замыкания

Схема замещения трансформатора при коротком замыкании представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема замещения трансформатора при коротком замыкании

 

Сначала определим напряжение короткого замыкания U_k в Вольтах:

 

где: U_1ф – фазное напряжение первичной обмотки.

 

 

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

Определим активную составляющую напряжения короткого замыкания u_k.a в Вольтах:

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

Определим реактивную составляющую напряжения короткого замыкания u_k.р в Вольтах:

Рассчитаем полное сопротивление обмоток цепи трансформатора при коротком замыкании:

,

где I_к – ток короткого замыкания.

I_к = I_1ф = 34,6 А;

Также определим активное сопротивление:

 

Отсюда реактивное сопротивление:

 

Коэффициент мощности при коротком замыкании:

Определим сопротивления: r₁ и r’₂, х₁ и х’₂, а также полные сопротивления z₁ и z’₂:

 

 

Опыт холостого хода трансформатора

Схема замещения трансформатора при холостом ходе представлена на рисунке 3

Рисунок 3 - Схема замещения трансформатора при холостом ходе

 

Сначала определим ток холостого хода при коротком замыкании I₀ в Амперах:

Определим сопротивления обмоток трансформатора при холостом ходе.

Рассчитаем активное сопротивление холостого хода трансформатора:

Определим полное сопротивление обмоток трансформатора при холостом ходе:

Отсюда реактивное сопротивление:

Так как: , можно рассчитать неизвестные сопротивления , , :

 

 

 

Министерство образования Российской Федерации

Алтайский государственный технический

университет им. И. И. Ползунова.