2017-12-14
7128
«Расчет трансформатора»
ЗАДАЧА I
Задача I.(варианты 1-8) Используя приведенные в таблицах значения параметров трехфазных масляных трансформаторов серии ТМ (в обозначении марки в числителе указано номинальная мощность трансформатора в кВ.А, в знаменателе – высшее напряжение в кВ), определить для каждого варианта значения параметров, величины которых не указаны в этой таблице. Обмотки соединены по схемам Y/Y.Частота тока в сети f = 50 Гц.
| Варианты | ||||||||
| Параметр | Тип трансформатора | |||||||
| ТМ-50/6 | ТМ-100/6 | ТМ-180/6 | ТМ-320/6 | ТМ-560/35 | ТМ-750/35 | ТМ-1000/6 | ТМ-10/6 | |
| Основной магнитный поток Ф max, Вб | - | - | 0,054 | - | - | - | 0,06 | - |
Число витков 
| - | - | - | - | - | |||
Число витков 
| - | - | - | - | ||||
| Сечение стержня магнитопровода Q ст, м2,при B max = 1,5 Тл | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Напряжение U 1ном, кВ | ||||||||
| Напряжение U 2ном, кВ | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | - | 3,15 | 0,4 | 0,4 |
| Коэффициент трансформации k | - | - | - | - | 5.55 | - | - | - |
Задача I.(варианты 9-17) Однофазный понижающий автотрансформатор номинальной (проходной) мощностью S ном при номинальном первичном напряжении U 1 и номинальном вторичном напряжении U 2 имеет число витков в обмотке ,из которых витков являются общими для первичной и вторичной цепей. ЭДС, индуцируемая в одном витке обмотки трансформатора Е ВТК. Требуется определить недостающие в таблице значения параметров, а также определить, во сколько раз масса и потери этого автотрансформатора меньше, чем у двухобмоточного трансформатора такой же мощности и напряжений; определить мощности автотрансформатора, передаваемые из первичной во вторичную цепь электрическим и электромагнитным путями. При решении задачи током холостого хода пренебречь.
|
|
|
| Параметр | Варианты | ||||||||
| S ном, кВт.А | 2,8 | ||||||||
| U 1, В | - | - | - | - | - | ||||
| U 2, В | - | - | - | - | |||||
| Е ВТК, В | 0,75 | 1,73 | 0,9 | 0,9 | 0,85 | 1,0 | 0,85 | 1,0 | 1,022 |
|
| - | - | - | - | |||||
|
| - | - | - | - | - |
Задача I.(варианты 18-26) В таблице указаны значения следующих параметров понижающего автотрансформатора: номинальная мощность S ном, коэффициент трансформации k A, токи в первичной I 1ном и вторичной I 2ном цепях, ток в общей части витков I 12, напряжения первичное U 1 и вторичное U 2, мощности расчетная S расч и передаваемая электрическим путем S э. Используя указанные в таблице значения параметров, определить недостающие значения параметров.
| Параметр | Варианты | ||||||||
| S ном, кВт.А | - | - | 2,2 | - | 3,5 | - | 3,5 | - | 2,8 |
| S э, кВт.А | - | 1,3 | 0,85 | - | - | 0,65 | - | - | - |
| S расч, кВт.А | - | 0,5 | - | 0,8 | - | - | - | 1,1 | - |
| U 1, В | - | - | - | - | - | ||||
| U 2, В | - | - | - | - | - | - | |||
| I 1ном | - | - | - | - | - | - | - | 12,7 | |
| I 2ном | - | - | - | - | - | - | |||
| I 12 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| k A | 1,35 | - | - | 1,25 | - | 1,30 | - | - | 1,80 |
ЗАДАЧА II
|
|
|
Задача II .(варианты 1-8) Технические данные трехфазных трансформаторов серии ТМ приведены в таблице: номинальная мощность S ном, номинальные первичное U 1ном и вторичное U 2ном напряжения, напряжение короткого замыкания u к, мощность короткого замыкания Р к. ном, мощность холостого хода Р 0 ном, ток холостого хода i 0. Определите напряжение короткого замыкания U 1к, ток КЗ I 1к, коэффициент мощности режима КЗ cos 
, полное сопротивление КЗ z к, активную r к и индуктивную x к составляющие КЗ и постройте треугольник КЗ (обмотки соединены Y/Y; параметры приведены к рабочей температуре)
| Варианты | Тип трансформатора | S ном, кВ.А | U 1ном, кВ | U 2ном, кВ | u к, % | Р к. ном кВт | Р 0 ном кВт | i 0, % |
| ТМ – 1000/10 | 0,4 | 5,5 | 12,2 | 2,45 | 1,4 | |||
| ТМ – 1600/10 | 0,4 | 5,5 | 3,3 | 1,3 | ||||
| ТМ – 2500/10 | 0,4 | 5,5 | 4,6 | |||||
| ТМ – 4000/10 | 0,4 | 5,5 | 33,5 | 6,4 | 0,9 | |||
| ТМ – 6300/10 | 0,4 | 5,5 | 0,8 | |||||
| ТМ – 3000/10 | 0,6 | 5,5 | 9,8 | 0,6 | ||||
| ТМ – 2300/10 | 0,55 | 5,5 | 4,8 | 0,8 | ||||
| ТМ – 400/10 | 0,5 | 5,5 |
Задача II .(варианты 9-17) Технические данные трехфазных силовых трансформаторов серии ТМ приведены в таблице: полная номинальная мощность S ном, мощность короткого замыкания Р к.ном, номинальные потери холостого хода Р 0ном и коэффициент мощности нагрузки cos 
.Требуется определить величину снижения КПД при номинальной нагрузке по сравнению с его максимальным значением.
| Варианты | |||||||||
| Тип трансформатора | ТМ – 160/35 | ТМ – 250/35 | ТМ – 400/10 | ТМ – 630/10 | ТМ – 1000/10 | ТМ – 1600/10 | ТМ – 2500/10 | ТМ – 4000/10 | ТМ – 6300/10 |
| S ном, кВ.А | |||||||||
| Р 0 ном кВт | 0,7 | 1,35 | 1,9 | 2,75 | 3,65 | 5,1 | 6,7 | 9,4 | |
| Р к. ном кВт | 2,65 | 3,7 | 5,5 | 7,6 | 12,2 | 33,5 | 46,5 | ||
| cos
| 0,85 | 0,85 | 0,8 | 0,75 | 0,7 | 0,8 | 0,75 | 0,85 | 0,8 |
Задача II .(варианты 18-26) Технические данные трехфазных трансформаторов приведены в таблице: номинальная мощность S ном, номинальные U 1ном и U 2ном напряжения (линейные), напряжение короткого замыкания u к, потери короткого замыкания Р к.ном, потери холостого хода Р 0ном, ток холостого хода i 0. Обмотки трансформатора соединены по схеме «звезда - звезда». Требуется определить: параметры Т-образной схемы замещения, считая ее симметричной 
, а также фактические значения сопротивлений вторичной обмотки; величины КПД 
, соответствующие значению полной мощности трансформатора 0,25 S ном, 0,5 S ном, 0,75 S ном, и S ном при коэффициентах нагрузки 
(индуктивный характер нагрузки) и; номинальное изменение напряжения 
. Построить графики 
и 
.
| Параметр | Варианты | ||||||||
| S ном, кВт.А | |||||||||
| U 1ном, кВ | |||||||||
| U 2ном, кВ | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,6 | 0,6 | 0,23 | 0,23 | |
| u к, % | 5,5 | 8,5 | 6,5 | 5,5 | 6,5 | 8,5 | 5,5 | 6,5 | 5,5 |
| i 0, % | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 6,5 | ||
| Р 0 ном,кВт | 1,2 | 1,6 | 2,5 | 5,2 | 3,6 | 2,8 | 3,2 | 1,5 | |
| Р к.ном кВт | 3,6 | 5,8 | 13,5 | 8,2 |
РАСЧЕТ:
Практическая №2
«Расчет трехфазных асинхронных двигателей»
В соответствии с вариантом по исходным каталожным данным, приведенным в таблице 1, необходимо:
а) начертить схему включения трехфазной обмотки статора ТАД в соответствии с заданным напряжением питающей сети;
б) определить:
-синхронную скорость;
-номинальный вращающий момент на валу;
-номинальные (линейный и фазный) токи обмотки статора и площадь сечения подводящих проводов, принимая допустимую плотность тока 
=3A/мм 
-активную, реактивную и полную мощности при номинальной нагрузке;
|
|
|
-потери мощности в роторе при номинальной нагрузке;
-пусковой ток;
-величину пускового момента при пониженном на величину ∆U% напряжении питающей сети;
в) рассчитать и построить механические характеристики М=f(s) и n2=f(M) двигателя.
Примечание:
-все двигатели рассчитаны на питание от промышленной сети с частотой 50 Гц.
-структура условного обозначения, например, двигателя 4АН200М4У3 следующая:
4-порядковый номер серии;
А-наименование вида двигателя - асинхронный;
Н-двигатель защищенного исполнения (отсутствие индекса Н – двигатель закрытого исполнения);
А-станина и подшипниковые щиты из алюминия;
Х-станина из алюминия. Подшипниковые щиты чугунные (отсутствие индексов А и Х- станина и щиты чугунные);
50-355-высота оси вращения над фундаментной плитой в мм;
S, L, M,-установочные размеры по длине корпуса;
2,4,6, 8, 10, 12-число полюсов;
У-климатическое исполнение двигателя (умеренный климат)
3-категория размещения (закрытое помещение), в случае 1-на открытом воздухе, 2-в помещениях при отсутствии прямых воздействий осадков солнечной радиации.
Вариант 1-30
| № вар | Типоразмер электро-двигателя | Uл ном, В | ∆U, % | P2ном, кВт | ∆/ 
| Sном, % | ηном, % | cos φном | 
| 
| 
|
| 4A100L2У3 | 5.5 | 220/380 | 4.0 | 87.5 | 0.91 | 2.2 | 2.0 | 7.5 | |||
| 4A132M2У3 | 220/380 | 3.1 | 88.0 | 0.90 | 2.2 | 1.6 | 7.5 | ||||
| 2A160S2У3 | 220/380 | 2.3 | 88.0 | 0.91 | 2.2 | 1.4 | 7.5 | ||||
| 4A160M2У3 | 18.5 | 220/380 | 2.3 | 88.5 | 0.92 | 2.2 | 1.4 | 7.5 | |||
| 4A180S2У3 | 220/380 | 2.0 | 88.5 | 0.91 | 2.2 | 1.4 | 7.5 | ||||
| 4A180M2У3 | 220/380 | 1.9 | 90.5 | 0.90 | 2.2 | 1.4 | 7.5 | ||||
| 4A200M2У3 | 380/660 | 1.9 | 90.0 | 0.89 | 2.2 | 1.4 | 7.5 | ||||
| 4A200L2У3 | 380/660 | 1.8 | 91.0 | 0.90 | 2.2 | 1.4 | 7.5 | ||||
| 4A225M2У3 | 220/380 | 2.1 | 91.0 | 0.92 | 2.2 | 1.2 | 7.5 | ||||
| 4A250S2У3 | 380/660 | 1.4 | 91.0 | 0.89 | 2.2 | 1.2 | 7.5 | ||||
| 4A250M2У3 | 380/660 | 1.4 | 92.0 | 0.90 | 2.2 | 1.2 | 7.5 | ||||
| 4A280S2У3 | 380/660 | 2.0 | 91.0 | 0.89 | 2.2 | 1.2 | 7.0 | ||||
| 4A280M2У3 | 380/660 | 2.0 | 91.5 | 0.89 | 2.2 | 1.2 | 7.0 | ||||
| 4A315S2У3 | 380/660 | 1.9 | 92.0 | 0.90 | 1.9 | 1.0 | 7.0 | ||||
| 4A315M2У3 | 380/660 | 1.9 | 92.5 | 0.90 | 1.9 | 1.0 | 7.0 | ||||
| 4A355S2У3 | 380/660 | 1.9 | 92.5 | 0.90 | 1.9 | 1.0 | 7.0 | ||||
| 4A355M2У3 | 380/660 | 2.0 | 93.0 | 0.91 | 1.9 | 1.0 | 7.0 | ||||
| 4A100L4У3 | 4.0 | 220/380 | 5.3 | 84.0 | 0.84 | 2.2 | 2.0 | 6.0 | |||
| 4A112M4У3 | 5.0 | 220/380 | 5.0 | 85.5 | 0.85 | 2.2 | 2.0 | 7.0 | |||
| 4A132S4У3 | 7.5 | 220/380 | 3.0 | 87.5 | 0.86 | 2.2 | 2.0 | 7.5 | |||
| 4A132M4У3 | 11.0 | 220/380 | 2.8 | 87.5 | 0.87 | 2.2 | 2.0 | 7.5 | |||
| 4A160S4У3 | 15.0 | 220/380 | 2.7 | 88.5 | 0.88 | 2.2 | 1.4 | 7.0 | |||
| 4A160M4У3 | 18.5 | 220/380 | 2.7 | 89.5 | 0.88 | 2.2 | 1.4 | 7.0 | |||
| 4A180S4У3 | 22.0 | 220/380 | 2.0 | 90.0 | 0.90 | 2.2 | 1.4 | 7.0 | |||
| 4A180M4У3 | 30.0 | 220/380 | 2.0 | 91.0 | 0.89 | 2.2 | 1.4 | 7.0 | |||
| 4A200M4У3 | 37.0 | 220/380 | 1.7 | 91.0 | 0.90 | 2.2 | 1.4 | 7.0 | |||
| 4A200L4У3 | 45.0 | 220/380 | 1.8 | 92.0 | 0.90 | 2.2 | 1.4 | 7.0 | |||
| 4A225M4У3 | 55.0 | 220/380 | 2.0 | 92.5 | 0.90 | 2.2 | 1.4 | 7.0 | |||
| 4A250S4У3 | 75.0 | 220/380 | 1.4 | 93.0 | 0.90 | 2.2 | 1.2 | 7.0 | |||
| 4A250M4У3 | 90.0 | 220/380 | 1.3 | 93.0 | 0.91 | 2.2 | 1.2 | 7.0 |
|
|
|
РАСЧЕТ:
