Данные к задаче 1 раздела № 1

№	Sн, кВА	U1н, кВ	U2н, кВ	Uк, %	I0, %	р0, %	pкн, Вт	cos φ2
			0,4	4,5	3,2			0,9
			0,4	4,7	3,0			0,95
			0,4	4,7	2,8			0,85
			0,4	5,3	2,8			0,80
			0,4	4,7	2,6			0,70
			0,4	6,5	2,6			0,75
			0,4	6,5	2,4			0,95
			0,4	6,8	2,4			1,0
			0,4	6,5	2,3			0,9
			0,4	6,8	2,3			0,88
		to	0,4	4,5	2,1			0,8
			0,4	6,5	2,1			1,0
			0,4	5,5	2,0			0,95
			0,4	6,5	2,0			0,9
			0,4	5,0	4,4			0,85
			0,4	6,6	4,0			0,80
			0,4	6,6	3,7			1,0
			0,4	6,2	3,3			0,92
			0,4	6,4	3,2			0,88
			0,4	5,5	1,4			0,82
			0,4	6,5	1,5			0,89
			0,4	5,5	1,3			0,91
			0,4	6,5	1,4			0,81
			0,4	6,5	1,0			0,78
			0,4	6,5	1,1			0,83
			0,4	4,0	3,0			0,80
			0,4	4.5	3,0			0,90
			0,4	4,5	2,8			0,80
			0,4	5,0	2,8			0,85
			0,4	4,5	2,5			0,75
			0,4	6,5	2,5			0,85
			0,4	6,5	2,3			0,80
			0,4	6,6	2,3			0,90
			0,4	6,5	2,3			0,85

Окончание табл.1

			0,4	6,6	2,3			0,85
			0,4	4,5	2,3			0,80
			0,4	6,5	2,1			0,90
			0,4	5,5	2,0			0,90
			0,4	6,5	2,0			0,85
			0,4	5,0	4,3			0,80
			0,4	6,5	4,0			0,85
			0,4	6,5	3,6			0,90
			0,4	6,1	3,4			0,82
			0,4	6,3	3,1			0,75
			0,4	5,2	1,5			0,80
			0,4	6,4	1,5			0,85
			0,4	5,5	1,3			0,85
			0,4	6,5	1,4			0,80
			0,4	5,5	1,0			0,85
			0,4	6,5	1,1			0,80

Содержание задания

1.Начертить электромагнитную схему трехфазного трансформатора и определить номинальные токи в обмотках трансформатора I_1ф и I_2ф, фазное напряжение обмоток U_1ф и U_2ф, коэффициент трансформации фазных напряжений к и ток холостого хода I₀ в амперах.

2.Определить параметры схемы замещения трансформатора R₁, X₁, R^/₂, Х^/₂, R_o, X_o.

3.Построить зависимость КПД трансформатора от нагрузки η = f(β) при cos φ₂ = const и определить оптимальную загрузку его по току β_опт.

4.Построить зависимость изменения вторичного напряжения от изменения нагрузки ΔU = f(β) и внешнюю характеристику трансформатора U₂ = f(β) при U₁= const и cos φ₂ = const.

Примечание. При решении задачи все характерные величины трехфазно­го трансформатора определяют для одной фазы.

Методические советы

К пункту 1. Начертить электромагнитную схему трехфазного двухобмоточного трехстержневого трансформатора со схемой соединения Y/Y_н. Для силовых трехфазных трансформаторов можно считать, что мощность практически равна вторичной мощности , поскольку номинальное значение КПД близко к единице. Поэтому номинальное (линейное) значение первичного и вторичного токов трансформатора следует определить из этих соотношений. Значения фазных токов и напряжений определяют на осно­ве известных из курса ТОЭ соотношений между линейными и фазными вели­чинами в трехфазной системе при соединении обмоток трансформатора в Y и Δ. Величину тока холостого хода в амперах определяют из соотношения

К пункту 2. Для определения параметров схемы замещения трансфор­матора вначале находят значение фазного напряжения короткого замыкания U_Кф, а также величину полного Z_к, активного R_к и индуктивного Х_к сопротив­лений короткого замыкания по следующим зависимостям:

Поскольку R_к = R₁ + R^/₂ и Х_к = X₁ + Х^/₂, то сопротивления обмоток трансформатора можно легко определить на основе допущения, что R₁ ≈ R^/₂ и X₁ ≈ Х^/₂, то есть R₁ = R^/₂ = R_к/2 Ом и X₁ = Х^/₂ = Х_к/2 Ом.

Действительные значения сопротивлений вторичной обмотки трансфор­матора R₂ и Х₂ определяют из приведенных их значений R^/₂ и Х^/₂ и на основе соотношений

и

Значение величины полного Z_m, активного R_m и индуктивного сопротив­лений ветви намагничивания Х_m для схемы замещения трансформатора опре­деляют из соотношений

На основании выполненных расчетов следует вычертить Т-образную схему замещения трансформатора и указать на ней величины соответствую­щих сопротивлений.

К пункту 3. Оптимальный коэффициент загрузки трансформатора по току, соответствующий максимальному значению КПД, определяют из соотношения

Величину КПД трансформатора при заданном значении загрузки по то­ку β_i = I_i/I_н определяют методом отдельных потерь по формуле

(2.1)

Для построения зависимости η = f(β) при U₁ = const и cos φ₂ = const в вы­ражение (2.1) последовательно подставляют значения β_i = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 и β_опт и находят соответствующие им значения η_i. Для упрощения вычислений можно воспользоваться современными средствами автоматизации расчетов.

К пункту 4. Для построения зависимости η = f(β)) при U₁ = const и cos φ₂ = const пользуются выражением

(2.2)

где U_ка, U_кр соответственно значения падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлении короткого замыкания трансформатора, кото­рые определяют из соотношений

В выражение (2.2.) подставляют значения β_i = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,25 и находят соответствующие им значения ΔU₁. На основании данных расчетов строят график ΔU₁ = f(β).

Для построения внешней характеристики трансформатора U₂ = f(β) при U₁ = const и cos φ₂ = const находят значение величины вторичного напряжения U₂ при рассматриваемых выше значениях β_i, т. е. U_2i = U_2н% - ΔU_i, %. На основа­нии полученных данных строят график U₂ = f(β).