Расчет трехфазного трансформатора

Потребители электрической энергии питаются от трехфазного двухобмоточного понижающего трансформатора с номинальной мощностью S_1ном при номинальных первичном и U_1ном и вторичном U_2ном линейных напряжениях с номинальной частотой Гц.

Технические данные трансформатора: потери мощности при холостом ходе P₀, потери мощности при коротком замыкании P_к, напряжение короткого замыкания при токах в обмотках I_1ном и I_2ном, равных номинальным. Способ соединения обмоток трансформатора «звезда».

Принимая во внимание паспортные данные трансформатора, приведенные для соответствующего варианта задания в табл. 8.1, определить коэффициент трансформации K, коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке, , токи в первичной I_1ном и во вторичной I_2ном обмотках, фазные первичное U₁₀ и вторичное U₂₀ напряжения на холостом ходе, сопротивления короткого замыкания и , активные R₁ и R₂ и реактивные X₁ и X₂ сопротивления обмоток, активное и индуктивное падения напряжения при коротком замыкании. Построить зависимость при . Схему включения трансформатора представить в соответствии с ГОСТ на условные обозначения элементов цепи.

Таблица 8.1

Исходные данные к задаче № 8

Вариант	Технические данные трансформатора
Тип трансформатора	, кВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт	, %
	ТМ–25/6–10			0,23	0,13	0,60	4,5
	ТМ–40/6–10			0,23	0,175	0,88	4,5
	ТМ–63/6–10			0,23	0,24	1,28	4,5
	ТМ–100/6–10			0,23	0,33	1,97	6,5
	ТМ–160/6–10			0,23	0,51	2,65	4,5
	ТМ–250/6–10			0,23	0,74	3,70	4,5
	ТМ–400/6–10			0,23	0,93	5,50	4,5
	ТМ–630/6–10			0,23	1,31	7,60	5,5
	ТМ–25/6–10			0,40	0,13	0,60	4,5
	ТМ–40/6–10			0,40	0,175	0,88	4,5
	ТМ–63/6–10			0,40	0,24	1,28	4,5
	ТМ–100/6–10			0,40	0,33	1,97	6,5
	ТМ–160/6–10			0,40	0,51	2,65	4,5
	ТМ–250/6–10			0,40	0,74	3,70	4,5
	ТМ–400/6–10			0,40	0,93	5,50	4,5
	ТМ–630/6–10			0,40	1,31	7,60	5,5
	ТМ–1000/6–10			0,23	2,450	12,20	5,5
	ТМ–1600/6–10			0,40	3,300	18,00	5,5
	ТСЗ–160/10			0,23	0,700	2,70	5,5
	ТСЗ–250/10			0,40	1,000	3,80	5,5
	ТСЗ–400/10			0,40	1,300	5,40	5,5
	ТСЗ–630/10			0,40	2,000	7,30	5,5
	ТСЗ–1000/10			0,40	3,000	11,20	5,5
	ТМ–20/6–10			0,40	0,22	0,6	6,5
	ТМ–30/6			0,40	0,25	0,85	5,5

По техническим данным трансформаторов, приведенным в табл.8.1 и 8.2 определить КПД трансформатора при коэффициентах нагрузки и сosφ₂, а также ток нагрузки I₂, при которой КПД имеет наибольшее значение, определить среднегодовой КПД трансформатора при активной нагрузке (), КПД трансформатора при номинальной нагрузке (), построить зависимость изменения КПД от полезной мощности P₂, отдаваемой трансформатором, при коэффициентах нагрузки и .

Таблица 8.2

Исходные данные дополнительному заданию задачи № 8

Вариант	Величины
		, ч/год	, ч/год	, ч/год
	0,5			3,5	1,4
	0,52	0,98	1,1	3,4	1,3
	0,55	0,96	1,2	3,3	1,2
	0,58	0,94	1,3	3,2	1,1
	0,6	0,92	1,4	3,1	1,0
	0,62	0,9	1,5	3,0	0,9
	0,65	0,88	1,6	2,9	0,8
	0,7	0,86	1,7	2,8	0,7
	0,72	0,84	1,8	2,7	0,6
	0,75	0,82	1,9	2,6	0,5
	0,78	0,8	2,0	2,5	0,6
	0,8	0,78	2,1	2,4	0,7
	0,85	0,76	2,2	2,3	0,8
	0,9	0,74	2,3	2,2	0,9
	0,95	0,72	2,4	2,1	1,0
	0,5		2,5	2,0	1,1
	0,52	0,98	2,6	1,9	1,2
	0,55	0,96	2,7	1,8	1,3
	0,58	0,94	2,8	1,7	1,4
	0,6	0,92	2,9	1,6	1,3
	0,62	0,9		1,5	1,2
	0,65	0,88	3,1	1,4	1,1
	0,7	0,86	3,2	1,3	1,0
	0,72	0,84	3,3	1,2	0,9
	0,75	0,82	3,4	1,1	0,8