Практическая работа по темеТрансформаторы

Практическая работа № 4

Тема: Расчет внешней характеристики трансформатора

Цель: Научиться выполнять расчет и построение внешней характеристики.

По окончании выполнения практической работы студент должен

знать: как изменяется вторичное напряжение () трансформатора при колебаниях нагрузки.

уметь: определять изменение вторичного напряжения при различных нагрузках.

Общие сведения:

Внешняя характеристика трансформатора:

При колебаниях нагрузки трансформатора его вторичное напряжение меняется. В этом можно убедится, воспользовавшись упрощенной схемой замещения трансформатора из которой следует, что

Измерение вторичного напряжения трансформатора при увеличении нагрузки от х.х. до номинальной является важнейшей характеристикой трансформатора и определяется выражением

Зависимость вторичного напряжения трансформатора от нагрузки называют внешней характеристикой. В силовых трансформаторах за номинальное вторичное напряжение принимают напряжение на зажимах вторичной обмотки при номинальном первичном напряжении .

_{Рис. Внешние характеристики трансфоматора.}

_{Вид внешней характеристики (рис.) зависит от характера нагрузки трансформатора (cos2). Внешнюю характеристику трансформатора можно построить и по выражению:}

путем расчета для разных значений  и cos₂.

Наибольшее значение изменения напряжения имеет место при равенстве углов фазового сдвига ₂=_к, тогда cos(_k-₂)=1.

Необходимо помнить:

1.Вторичное напряжение трансформатора в % при любой нагрузке определяется по формуле:

∆U₂=β(U_ка* cos₂+ U_кр*sin₂ ),%.

где: β=I₂/I_2н - коэффициент нагрузки.

U_ка=(P_к/S_н)*100% - активная составляющая напряжения короткого замыкания;

U_кр=√U_к²- U_ка² - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания;

2. Для построения внешней характеристики определяем изменение вторичного напряжения в вольтах:

∆U₂₌ U_2н/100 *∆U₂(%); В

3.Тогда вторичное напряжение равно:

U₂₌ U_2н - ∆U₂; В

4.Данные расчета сводим в таблицу и строим внешнюю характеристику :-зависимость вторичного напряжения от нагрузки : U₂₌φ(β

β

0,05

0,25

0,5

0,75

1,0

1,2

∆U₂(%)

∆U₂(В)

U₂(В)

5. Коэффициент полезного действия при любой нагрузке определяется по формуле:

ɳ= 1(P₀ + β²P_к)/(β S_нcos₂ + P₀ + β²P_к);

где:

β- коэффициент нагрузки

P₀ -потери х.х ,Вт

P_к -потери к.з., Вт

S_н-номинальная мощность, ВА

6.Данные расчета сводим в таблицу и строим зависимость: ɳ= φ(β)

β

0,05

0,25

0,5

0,75

1,0

1,2

ɳ

Задание: Для трансформатора, данные которого приведены в табл. 1, рассчитать и построить:

1. изменение вторичного напряжения при коэффициенте нагрузки (=0,05;0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,2) с коэффициентом мощности cos₂ = 0,8 для активно- индуктивной нагрузки и построить внешнюю характеристику.

2. коэффициент полезного действия при коэффициенте нагрузки(=0,05;0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,2) с коэффициентом мощности cos₂ = 0,8 для активно- индуктивной нагрузки и построить характеристику.

Табл.№1

№ вар.

Тип трансформатора

S_н

_кВА

U₁

_кВ

U₂

_кВ

Схема и группа соединения

Потери

Uк

_%

I₀

%

х.х

Р₀

Вт

к.з

Р_к

Вт

1

ТМ-25/6-65

25

6

0,23

Y/Y

12,5

600

4,5

3,2

2

ТМ-25/10-65

25

10

0,4

Y/Y

12,5

690

4,7

3,2

3

ТМ-630/10-68

630

10

0,23

Y/∆

1680

7600

5,5

2,0

4

ТМ-400/6-68

400

6

0,23

Y/∆

1080

5500

4,5

2,1

5

ТМ-160/10-68

160

10

0,4

Y/Y

540

3100

4,7

2,4

6

ТМ-250/10-68

250

10

0,23

Y/∆

780

3700

4,5

2,3

7

ТМ-63/6-66

63

6

0,4

Y/Y

265

1470

5,3

2,8

8

ТМ-100/10-66

100

10

0,23

Y/Y

365

1970

4,5

2,6

9

ТМ-40/10-65

40

10

0,4

Y/Y

180

1000

4,7

3,0

10

ТМ-630/6-68

630

6

0,23

Y/∆

1680

7600

5,5

2,0

11

ТМ-25/6-65

20

6

0,23

Y/∆

12,5

690

4,5

3,2

12

ТМ-25/10-65

25

10

0,4

Y/∆

12,5

680

5,5

2,2

13

ТМ-630/10-68

630

6

0,23

Y/Y

16,8

760

5,5

2,0

14

ТМ-400/6-68

410

6

0,23

Y/∆

10,8

550

4,5

2,1

15

ТМ-160/10-68

160

8

0,38

Y/Y

540

310

4,7

2,4

16

ТМ-63/6-66

245

10

0.26

Y/∆

780

3700

4,5

2,3

17

ТМ-63/6-66

63

6

0,38

Y/∆

265

1470

5,3

2,8

18

ТМ-100/10-66

100

10

0,23

Y/∆

365

1970

4,5

2,6

19

ТМ-40/10-65

40

10

0,4

Y/∆

180

1000

4,7

3,0

20

ТМ-630/6-68

63

6

0,23

Y/∆

680

760

4,5

2,2