Р е ш е н и е. 1. Напряжение короткого замыкания (фазное)

19 20 21 22 23 24 25

1. Напряжение короткого замыкания (фазное)

= = = 15,9 В.

2. Ток короткого замыкания

= = = 100× /(1,73×0,5× ) = 115,6 А.

3. Коэффициент мощности в режиме короткого замыкания

= = 2000/(3×115,6×15,9) = 0,36;

= 69°; = 0,93.

4. Полное сопротивление короткого замыкания

= = 15,9/115,6 = 0,137 0м.

5. Активная составляющая сопротивления короткого замыкания

= = 0,137×0,36 = 0,05 Ом.

6. Индуктивная составляющая сопротивления короткого замыкания

= = 0,137×0,93 = 0,13 Ом.

7. Активные и индуктивные сопротивления Т-образной схемы замещения трансформатора (см. рис. 12)

= = 0,05/2 = 0,025 Ом; = = 0,13/2 = 0,065 Ом.

8. Фактические (неприведенные) значения сопротивлений вторичной обмотки трансформатора

= 0,025/(500/230)= 0,005 Ом;

= 0,065/(500/230)= 0,014 Ом.

9. Ток холостого хода

= = (6,5/100)115,6 = 7,5 А.

10. Коэффициент мощности в режиме холостого хода

= = 650/(1,73×7,5×500) = 0,10;

= 0,995.

11. Полное сопротивление ветви намагничивания Т-образной схемы замещения трансформатора

= = 500/(1,73×7,5) = 38,5 Ом.

12. Активное и индуктивное составляющие ветви намагничивания

= = 38,5×0,10 = 3,85 Ом;

= = 38,5×0,995 = 38,3 Ом.

13. Для расчета КПД воспользуемся выражением

Задавшись значениями коэффициента нагрузки: β = 0,25; 0,50; 0,75 и 1,0, рассчитываем для каждого из них КПД сначала для коэффициента мощности нагрузки = 1, а затем для = 0,8.

14. Коэффициент нагрузки, соответствующий максимальному КПД,

= = 0,57

15. Максимальные значения КПД:

- при == 1

= = 0,978;

- при == 0,8

= 0,972.

Результаты расчетов приведены ниже:

β................................ 0,25 0,50 0,75 1,0

(при = 1)...... 0,969 0,977 0,976 0,974

(при = 0,8)-.. 0,962 0,972 0,971 0,967

На рис. 9, а представлены графики = f(β).

Из анализа полученных результатов следует: КПД трансформатора при чисто активной нагрузке выше, чем при активно-индуктивной нагрузке во всем диапазоне значений β.

а) б)

Рис. 9. Зависимости трансформатора: а) = f(β) и б) = f(β)

16. Для расчета номинального изменения напряжения воспользуемся выражением

где

= = 5,5×0,36 = 1,98 %;

= = 5,5×0,93 = 5,1 %.

При = 0,8, = 0,6

= 1,98×0,8 + 5,1×0,6 = 4,64 %.

При = 1, = 0

= 1,98×1 + 5,1×0 = 1,98 %.

На рис. 9, бпоказаны внешние характеристики трансформатора = f(β).

Задача 2.9. В табл. 17 приведены данные трехфазного силового трансформатора ТМ-100/35: полная номинальная мощность _м; номинальные потери холостого хода и короткого замыкания ; коэффициент мощности нагрузки . Требуется определить величину снижения КПД при номинальной нагрузке по сравнению с его максимальным значением.