Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода

Министерство образования и науки РФ

Иркутский государственный технический университет

Институт информационных технологий

 

Кафедра электротехники и энергетических систем

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Электротехника»

 

 

на тему: «Трехфазные трансформаторы»

 

 

Иркутск

2008

Дан трехфазный двухобмоточный трансформатор. Расшифруйте буквенно-цифровые обозначения исследуемого трансформатора. Необходимо выполнить следующие расчеты:

1. Определить параметры Т-образной схемы замещения трансформатора.

2. Начертить в масштабе полную векторную диаграмму трансформатора для активно-индуктивной нагрузки.

3. Рассчитать и построить зависимость коэффициента полезного действия от нагрузки  при значениях коэффициента нагрузки , равных 0; 0,25; 0,75; 1,00 и 1,25 от номинального вторичного тока . Определить максимальное значение КПД.

4. Определить изменение вторичного напряжения .

5. Построить внешние характеристики трансформатора для значений тока, равных 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 и 1,25 от номинального вторичного тока .

Цель задания – углубление теоретических знаний и приобретение практических навыков расчета параметров, характеристик и построения векторных диаграмм реальных трезфазных трансформаторов.

 

Примечание. При определении параметров трехфазного трансформатора и построении векторных диаграмм расчет ведется на одну фазу.

ТМ – 1000 / 35 – трехфазный трансформатор с естественной циркуляцией масла.

S_Н= 1000 кВ А – номинальная мощность трансформатора;

U_1Н= 35 кВ – номинальное напряжение первичной обмотки;

U_2Н = 6,3 кВ – номинальное напряжение вторичной обмотки;

U_К = 6,5% - напряжение короткого замыкания;

Р₀ = 2,750 кВт – потери активной мощности в режиме холостого хода;

Р_К = 12,20 кВт – потери активной мощности в режиме короткого замыкания;

I₀ = 1,50% - ток холостого хода;

Cos φ₂ = 0,8

 

 

Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода

Для первичной обмотки примем соединение по схеме «звезда»; для вторичной обмотки примем соединение по схеме «треугольник».

Для определения параметров схемы замещения трансформатора рассчитаем:

а) номинальный ток трансформатора

 

I_1H = ; I_1H = 1000/(1,73*35)=16,5A;

б) фазное напряжение первичной обмотки:

при соединении по схеме “звезда”

 

U_1Ф = , U_1Ф = 35 / √ 3 = 20, 2 кВ.

при соединении по схеме “треугольник”

 

U_1Ф = U_1H;

 

в) фазный ток холостого хода трансформатора

 

I_0Ф = I_1H , I_0Ф = 16,5 * 1,50 / 100 = 0,25 А;

где I₀ – ток холостого хода,%;

г) мощность потерь холостого хода на фазу

 

P_0Ф =  , Р_0Ф = 2750 / 3 = 916,7 Вт,

где m – число фаз первичной обмотки трансформатора; принимаем m=3.

д) полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе согласно схеме рис. 1.

 

 

Z₀ = ; Z₀ = 20,2*10³/ 0,25 = 80,8 кОм,

е) активное сопротивление ветви намагничивания

 

r₀ = ; r₀ = 916,7/ 0,25² = 14,67 кОм;

 

ж) реактивное сопротивление ветви намагничивания

 

х₀ = √ Z₀ – r_0; x₀ = √ 80,8² – 14,67² = 79,46 кОм = 79,46*10³ Ом;

 

з) коэффициент трансформации трансформатора

 

k = U_1Ф / U_2Ф, k = 20,2*10³ /6,3*10³ = 3,2