Задание к самостоятельной работе № 1

Введение

Самостоятельные работы по предмету «Электрические машины» предназначены для специальности 140613 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования. Они способствуют оказанию помощи студентам в практическом применении теоретических знаний для решения задач по расчету параметров и режимов работы электрических машин и трансформаторов.

Каждая задача составлена из тридцати вариантов. Один из вариантов в каждой задаче подробно решен с рекомендациями и указаниями по выбору параметров, в том числе по выполнению требуемых схем, таблиц, векторных диаграмм, графиков.

При пользовании методическими указаниями необходимо иметь в виду, что оно не заменяет учебника и для успешного решения предполагаемых задач требуется систематическое изучение предмета по основному учебнику «Электрические машины» и учебнику «Сборник задач по электрическим машинам».

После выполнения самостоятельных работ и собеседования по ней с преподавателем студенту выставляется зачет.

Вариант самостоятельной работы выбирается согласно порядкового номера студента в журнале.

Задание к самостоятельной работе № 1

Найти номинальный ток, ток холостого хода и сопротивления Т-образной эквивалентной схемы трехфазных трансформаторов, технические данные которых приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Параметры трехфазных трансформаторов

№ трансформатора	Тип трансформатора	Sн,	U1н, кВ	U2н, кВ	l х.х, %	Uк, %	Р х.х, кВт	Р к.з, кВт	Способ соединения обмоток
	ТМ			0,4	1,4	5,5	2,1	12,2	/
	ТМ			0,525	1,4	5,5	2,1	12,2	/
	ТМ			0,69	1,4	5,5	2,1	12,2	/
	ТМ			3,15	1,4	5,5	2,1	11,6	/ Δ
	ТМ			6,3	1,4	5,5	2,1	11,6	Δ / Δ
	ТМ			0,4	1,5	6,5	2,75	12,6	Δ /
	ТМ			0,69	1,5	6,5	2,75	12,2	Δ /
	ТМ			6,3	1,5	6,5	2,75	11,6	Δ / Δ
	ТМ			10,5	1,5	6,5	2,75	11,6	Δ / Δ
	ТМ				1,5	6,5	2,75	11,6	Δ / Δ
	ТМН			0,525	1,4	5,5	2,45	12,2	Δ /
	ТМН			0,69	1,4	5,5	2,45	12,2	Δ /
	ТМН			3,15	1,4	5,5	2,45	11,6	Δ / Δ
	ТМН			6,3	1,4	5,5	2,45	11,6	Δ / Δ
	ТМН			0,4	1,5	6,5	2,75	12,2	Δ /
	ТМН			0,69	1,5	6,5	2,75	12,2	Δ /
	ТМН			6,3	1,5	6,5	2,75	11,6	Δ / Δ
	ТМН			10,5	1,5	6,5	2,75	11,6	Δ / Δ
	ТМН				1,5	6,5	2,75	11,6	Δ / Δ
	ТМ			0,4	1,3	5,5	2,8		Δ /
	ТМ			0,69	1,3	5,5	2,8		Δ /
	ТМ			3,15	1,3	5,5	2,8	16,5	Δ / Δ
	ТМ			6,3	1,3	5,5	2,8	16,5	Δ / Δ
	ТМ			0,4	1,4	6,5	3,65		Δ /
	ТМ			0,69	1,4	6,5	3,65		Δ /
	ТМ			6,3	1,4	6,5	3,65	16,5	Δ / Δ
	ТМ			10,5	1,4	6,5	3,65	16,5	Δ / Δ
	ТМ				1,4	6,5	3,65	16,5	Δ / Δ
	ТМН			0,4	1,3	5,5	2,8		Δ /
	ТМН			0,69	1,3	5,5	2,8		Δ /

Порядок выполнения работы

В паспорте трехфазных трансформаторов дается номинальная мощность и мощность потерь всех трех фаз: под номинальными напряжениями понимаются линейные напряжения на зажимах трансформатора в режиме холостого хода, а под номинальными токами – линейные токи независимо от схемы соединения обмоток.

Определяем номинальные токи трансформатора

Определяем ток холостого хода (первичной обмотки)

Эквивалентная схема трехфазных трансформаторов (рисунок 1) составляются только для одной фазы, поэтому для расчета ее сопротивлений нужно использовать фазные напряжения, токи и мощности.

Рисунок 1 – Эквивалентная схема трехфазного трансформатора

Если у трансформатора одна из обмоток соединена в звезду (предположим первичная), а вторая в треугольник, то фазные напряжения будут для нашего случая

Фазные токи

Сопротивления Т-образной эквивалентной схемы

Из опыта холостого хода можем определить параметры холостого хода трансформатора

В силовых трансформаторах сопротивления и ничтожно малы по сравнению с сопротивлениями и (в сотни раз меньше). Поэтому без сколько-нибудь заметной погрешности можно считать, что

тогда

полное сопротивление ветви холостого хода

реактивное сопротивление

Из опыта короткого замыкания определяем активные сопротивления Г-образной эквивалентной схемы

Полное сопротивление найдем с помощью формулы процентного напряжения короткого замыкания

реактивное сопротивление

Активное и реактивное сопротивление трансформатора в опыте короткого замыкания определяются, как суммы соответствующих сопротивлений первичной обмотки и приведенных сопротивлений вторичной обмотки, т.е.