Обчисленняпараметрів трансформатора електричних установок
Вступ
Трансформатор- статичний електромагнітний пристрій з двома або більшою кількістю індуктивнезв’язаних обмоток. який перетворює за допомогою електромагнітної індукції однуабо декілька систем змінного струму в одну або декілька других систем змінногоструму.
Трансформаторибувають загального І спеціального призначення, одно- і багатофазні, стрижневі іброньові, двох-і багатообмоткові, сухі масляні, з природним і примусовимохолодженням.
Венергетичних системах трансформатори призначені для передачі на великі відстаніенергії, що виробляється на електростанціях до споживача, шляхом підвищеннянапруги, що значно зменшує витрату кольорових металів, а потім зниження напругидо експлуатаційних значень (0.66; 0.4. 0,23 кВ).
Трансформаториелектричних установок виготовляють номінальною потужністю від кількох одиницьдо кількох тисяч кВА, а трансформатори, що використовуються в малопотужнихколах автоматики, телемеханіки, електроніки, зв’язку і радіотехніки- віддесятих ВА, до кількох десятків ВА. У відповідності з цим номінальні напругитрансформаторів змінюються від десятих В до кількох тисяч кВ.
Вихіднідані
1. Номінальна потужність SH = 40 кВА
2. Номінальні лінійні напруги обмоток
ВН U1H= 6 кВ
НН U3H= 0,4 кВ
3. Номінальна частота f = 50 Гц
4. Напруга короткого замикання Uk = 4.4 %
5. Діаметр стрижня d = 10 см
6. Відстань між стрижнями С = 25 см
7. Довжина стрижня lc = 36 см
8. Площа поперечного перерізу ярма Пя = 79 см2
9. Схема і група з’єднання Y/Y — O
10. Марка сталі 3404
11. Товщина листів сталі і ярем />мм
12. Потужність короткого замикання Рк = 860 Вт
13. Потужність холостого ходу Р0= 250 Вт
14. Струм холостого ходу I0= 4.2%
Відповіднодо таблиці 1. приймаємо число ступенів в перерізі стрижня рівним 6. /> />
Таблиця1.Потужність трансформатора Sн, кВА 40…100 160…630 Орієнтований діаметр стрижня 10…14 16…18 20 22 Число ступенів 6 6 7 8 Коефіцієнт круга Кк 0,91…0,913 0,913 0,918 0,928
Визначаємоплощу активного поперечного перерізу сталі одного стрижня трансформатора
/>м2
Потаблиці 2 приймаємо індукцію в стрижні трансформатора Вс=1,6 Тл
Таблиця2.Потужність трансформатора Sн, кВА До 16 25…100 160 і вище Марки сталі 3404, 3405, 3406, 3407, 3408 1,5…1,55 1,5…1,6 1,55…1,65
Визначаємочисло витков обмоток ВН і НН трансформатора
/>витка
/>витків
Перевіркавідповідності кількості витків заданому коефіцієнту трансформації
/>
Розрахунковезначення коефіцієнта трансформації визначаємо за:
/>
Відноснарізниця Кр і Кз складає
/>,
щоменше допустимого значення 0,5%
Длявизначення втрат в сталі знайдемо масу стрижнів і ярем.
/>кг.
/>кг
Визначаємоіндукцію в ярмі.
/>Тл.
Затаблицею 3 при Вс =1.608 Тл і Вя =1.343 Тл знаходимопитомі втрати в сталі 3404 товщиною />мм В, Тл Р, Вт/кг q, ВАр/кг
q3, ВАр/м2 1.617 1.353 1.958 25100 1.5 1.1 1.33 16600
/>
Визначаємовтрати потужності в сталі трансформатора
/>Вт,
щоменше контрольної цифри 450 Вт.
Розрахунокнамагнічуючої потужності трансформатора при холостому ході проводимо за
/>
Визначаємоактивну складову струму холостого ходу
/>
Визначимореактивну складову струму холостого ходу.
/>
Визначимосилу струму холостого ходу однієї фази.
/>А
Визначимономінальний струм трансформатора
/>А
Визначиморозрахункове значення сили струму холостого ходу однієї фази в %
/>,
щоменше контрольної величини 3.8%. Це допустимо.
Розрахунокструму холостого ходу трансформатора при />
/>
/>Вт
/>
/>
/>
/>
/>
Розрахунокструму холостого ходу трансформатора при />
/>
/>
/>Вт
/>
/>
/>
/>
/>
Розрахунокструму холостого ходу трансформатора при />
/>
/>Вт
/>
/>
/>
/>
/>
Зазначенням U1 та Ix будуємо характеристику холостого ходатрансформатора.
/>
/>
/>
Визначаємономінальний струм якоря трансформатора постійного струму паралельногозбуждення.
/>.
Визначаємономінальну кутову швидкість.
/>с-1
Визначаємоспоживану з мережі потужність трансформатора при номінальном навантаженні
/>Вт.
Визначаємоактивний опір мережі якоря.
/>Ом
ВизначаємоСФ.
/>.
Визначаємокутову швидкість зраскового холостого хода.
/>с-1
Визначаємономінальний момент трансформатора
/> Нм
Визначаємопусковий струм, моменти, опір пускового реостату. Приймаємо
/>Нм.
Визначаємопір пускового реостата.
/>Ом.
Визначаємномінальний ток збудження трансформатора.
/>А
Опір мережіякоря буде складати />
/>с-1
Визначаємкутову швидкість трансформатора, якщо опір мережі якоря складає />
/> с-1
Визначаємокутову швідкість трансформатора на зразковом холостом ходу і />
/>с-1
Визначаємокутову швидкість трансформатора ні зразковому холостом ходу і />
/> с-1
Визначаємокутову швидкість трансформатора при номінальній нагрузці і />
/> с-1
Визначаємокутову швидкість трансформатора при номінальній нагрузці />
/> с-1
Визначаємокутову швидкість зразкового холостого ходу трансформатора при />, т.е. />.
/> с-1
Визначаємокутову швидкість зразкового холостого ходу трансформатора при />
/> с-1
Визначаємокутову швидкість трансформатора при номінальній нагрузці />
/> с-1
Визначаємокутову швидкість трансформатора при номінальній нагрузці />
/> с-1
/>
Механічнахарактеристика трансформатора