Расчет параметров трансформатора по номинальным данным.




Расчет параметров трансформатора по номинальным данным

Тип трансформатора – ТДЦН – 400 000 / 110

 

Номинальная мощность SН = 400 000 кВА = 400 МВА

Номинальное напряжение первичной обмотки U1H = 110 кВ

Номинальное напряжение вторичной обмотки U2H = 20 кВ

Мощность холостого хода РО = 320 кВт

Мощность короткого замыкания РК = 900 кВт

Напряжение короткого замыкания uК = 10,5 %

Ток холостого хода iO% = 0,45 %

Схема соединения обмоток Y/Y

Группа соединения обмоток 0

Задание

1. Дать характеристику трансформатора по условному обозначению.

2. Рассчитать по номинальным данным:

2.1. Коэффициент трансформации трансформатора.

2.2. Фазные напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе.

2.3. Номинальные линейные и фазные токи в обмотках трансформатора.

2.4. Ток первичной обмотки в режиме холостого хода, выраженный в амперах.

2.5. Напряжение короткого замыкания, выраженное в вольтах.

2.6. Коэффициент мощности трансформатора при холостом ходе.

2.7. Параметры однофазной схемы замещения трансформатора при холостом ходе.

2.8. Потери в стали трансформатора.

2.9. Коэффициент мощности трансформатора при опыте короткого замыкания.

2.10. Параметры однофазной схемы замещения трансформатора при коротком замыкании.

2.11. Параметры однофазной схемы замещения трансформатора под нагрузкой.

2.12. Электрические потери в обмотках трансформатора в номинальном режиме.

3. Построить внешние характеристики трансформатора при cos j2 = 1 и при cos j2 = 0,8 для b = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25.

4. Построить зависимости КПД трансформатора от его загрузки при cos j2 = 1 и при cos j2 = 0,8 для b = 0; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25.

Характеристика трансформатора по условному обозначению.

Из условного обозначения следует, что это трехфазный трансформатор силовой общего назначения (Т), имеющий охлаждение с дутьем (Д) и принудительной циркуляцией масла (Ц), а также с устройством переключения регулировочных отводов под нагрузкой (с устройством РПН) (Н). Номинальная мощность трансформатора 400 МВА, номинальное напряжение первичной обмотки 110 кВ.

 

Расчет параметров трансформатора по номинальным данным.

2.1) Коэффициент трансформации трансформатора определяется в режиме холостого хода при номинальном напряжении первичной обмотки:

2.2) Фазные напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе.

В паспортных данных указываются линейные напряжения. С учетом того, что схема соединения обмоток трансформатора Y/Y, то фазные напряжения меньше линейных в . Следовательно, фазное напряжение первичной обмотки:

,

фазное напряжение вторичной обмотки:

.

2.3) Номинальные линейные и фазные токи в обмотках трансформатора.

С учетом того, что для трехфазного трансформатора независимо от схемы соединения обмоток

,

то номинальный линейный ток в первичной обмотке равен:

,

а номинальный линейный ток во вторичной обмотке:

.

Так как схема соединения обмоток Y/Y, то линейные токи равны фазным токам.

2.4) Ток первичной обмотки в режиме холостого хода, выраженный в амперах:

2.5) Напряжение короткого замыкания, выраженное в вольтах:

2.6) Коэффициент мощности трансформатора при холостом ходе

2.7) Параметры однофазной схемы замещения трансформатора при холостом ходе (рис.1).

Для трехфазных трансформаторов в номинальных данных указывается мощность потерь холостого хода Р0 и короткого замыкания РК на три фазы. При расчете параметров однофазной схемы замещения эти мощности будут в три раза меньше. Полное, активное и индуктивное сопротивления холостого хода для одной фазы рассчитаем по формулам:

 

где Z1, r1, X1 – полное, активное и индуктивное сопротивления первичной обмотки;

Zm, rm, Xm – полное, активное и индуктивное сопротивления намагничивающего контура.

В силовых трансформаторах сопротивления первичной обмотки в десятки и сотни раз меньше сопротивления намагничивающего контура, поэтому с достаточной точностью можно считать, что сопротивления намагничивающего контура равны сопротивлениям холостого хода:

Zm » Z0 = 6,72 кОм;

rm » r0 = 1,2 кОм;

Xm » X0 = 6,61 кОм.

 

Рис. 1. Схема замещения трансформатора при холостом ходе

 

2.8) Потери в стали трансформатора.

Так как ток холостого хода мал по сравнению с номинальным током, то электрическими потерями в первичной обмотке пренебрегают и считают, что вся мощность, потребляемая трансформатором из сети, расходуется на компенсацию потерь в стали, т.е.

Рст = Р0=320 кВт.

 

2.9) Коэффициент мощности трансформатора при коротком замыкании:

2.10) Параметры однофазной схемы замещения трансформатора при коротком замыкании (рис. 2).

Рис.2. Схема замещения трансформатора при коротком замыкании

 

Полное, активное и индуктивное сопротивления короткого замыкания трансформатора можно определить по формулам:

 

Так как в опыте короткого замыкания мощность потерь делится поровну между первичной и приведенной вторичной обмотками, то полное, активное и индуктивное сопротивления первичной обмотки и соответствующие им сопротивления вторичной обмотки, приведенной к первичной равны:

Истинные сопротивления вторичной обмотки

2.11) Однофазная схема замещения трансформатора под нагрузкой представлена на рис.3. На этой схеме Z¢НГ – это полное сопротивление нагрузки, приведенное к первичной обмотке.

 

Рис.3. Однофазная схема замещения трансформатора под нагрузкой

 

2.12) Электрические потери в обмотках трансформатора в номинальном режиме.

Так как ЭДС, индуктируемая в первичной обмотке трансформатора Е1 составляет при коротком замыкании примерно 0,5U1 » (3-7)% от U1H, то потери в стали трансформатора в опыте короткого замыкания имеют ничтожную величину. Таким образом, мощность, потребляемая трансформатором в режиме короткого замыкания, равна электрическим потерям в его обмотках:

РК = pЭЛ1 + рЭЛ2 = 900 кВт.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: