методичка СКЕМ 111 заочн. 2012

11

Таблиця 4.1 – Параметри концентрів

Індекс			1	2	3	4	5	6
варіанту
параметри			R1	R2	R3	R4	R5	R6
Варіант		1	0.002	0.003	0.01	0.015	0.005	0.008
		2	0.003	0.004	0.012	0.018	0.006	0.01
параметри			X12	X13	X14	X15	X16	X46
Варіант		1	0.05	0.1	0.15	0.2	0.3	0.2
		2	0.06	0.12	0.18	0.23	0.36	0.24
параметри			X23	X24	X25	X26	X45	X56
Варіант		1	0.08	0.12	0.18	0.25	0.16	0.18
			0.01	0.15	0.2	0.3	0.18	0.2
параметри			X34	X35	X36	r0	X0
			0.12	0.16	0.2	0.015	1.5
Варіант
			0.14	0.19	0.24	0.016	1.9

Відповідним з'єднанням концентрів можна зібрати:

-схему трифазного триобмоткового трансформатора (рис.4.2)

-три схеми трифазного триобмоткового автотрансформатора з різноманітними схемами з'єднання обмоток: послідовної, спільної й регулювальної:

-схема «у розтин» (рис. 4.3)

-схема «вилка» (рис. 4.4)

-схема «регулювання в нейтралі» (рис. 4.5)

Одна обмотка є живлячою, на яку подається симетрична номінальна напруга у відносних одиницях. Діючі значення цієї напруги прийняти:

=1;

,

.

Дві інші обмотки підключені на несиметричне навантаження. Величина навантаження вибирається з таблиці 4.2 відповідно з заданим варіантом.

12

Таблиця 4.2 – Навантаження трансформатора

	Індекс		1	2	3	4	5	6
	варіанту
	параметри		Rн1А	Rн1В	Rн1С	Rн2А	Rн1В	Rн2С
	Варіант	1	0.71	0.6	0.44	0.76	0.66	0.53
		2	0.66	0.53	0.31	0.71	0.6	0.44
	параметри		Xн1А	Xн1В	Xн1С	Xн2А	Xн2B	Xн2C
	Варіант	1	0.05	0.1	0.15	0.2	0.3	0.2
		2	0.06	0.12	0.18	0.23	0.36	0.24

У схемах, представлених на рисунках 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, до вторинної і третинної обмотки навантаження підключається через

контактори Kн1А , Kн1А Kн1B Kн1C Kн2А Kн2B, що мають три положення. При з'єднанні лінійного провода відповідної фази з напругою

контактора «0» – обмотка у режимі неробочого ходу (н.х.).

З'єднання лінійного провода з положенням контактора «1», що відповідає вмиканню фази на навантаження.

При з'єднанні лінійного провода з положенням контактора «2»

–відповідна фаза короткозамкнута.

Увсіх фазах концентри 5 і 6 з'єднані послідовно складають регулювальну обмотку (РО). У схемах 4.2, 4.4, 4.5 концентри 3

з'єднуються з обмоткою РО послідовно відповідно (Ucн тах) або зустрічно (Ucн тіп), при відключенні обмотки РО будемо мати номінальну напругу.

13

Рисунок 4.2 – Схема з’єднання обмоток трансформатора з навантаженням

14

Рисунок 4.3 – Схема з’єднання автотрансформатора за схемою «в розтин»

15

Рисунок 4.4 – Схема з’єднання автотрансформатора за схемою «вилка»

16

Рисунок 4.5 – Схема з’єднання автотрансформатора за схемою «регулювання в нейтралі»

17

4.2 Зміст завдання

4.2.1 Визначити напругу короткого замикання й його складових за всіма чотирма схемами для режимів, вказаних у таблиці 4.3.

4.2.2 Аналітично розрахувати перехідний процес у фазі А при трифазному к.з. першого режиму з таблиці 4.3. для схеми (рис. 4.2). До к.з. обмотка НН була під навантаженням.

4.2.3 Визначити сталі струми однофазного, двофазного й трифазного короткого замикання другого, третього, четвертого режимів з таблиці 4.3 для схеми (рис. 4.2). До к.з. обмотка СН працювала у режимі н.х.

Таблиця 4.3 – Режими розрахунку напруги короткого замикання

		Живляча	Коротко-	Розімкне-	Розрахункові дані
	Режим		замкнена	на
		обмотка			Ua к.з	U p к.з	U к.з
			обмотка	обмотка
	1	ВН	НН	СН
	2	ВН	СНmin	НН
	3	ВН	СНном	НН
	4	ВН	СНmax	НН
	5	НН	СНmin	ВН
	6	НН	СНном	ВН
	7	НН	СНmax	ВН
	8	ВН	СНmin , НН	-
	9	ВН	СНном, НН	-
	10	ВН	СНmax , НН	-

Режим роботи визначається положенням контакторів навантаження.

Таблиця 4.4 – Режими роботи

Режим	K н1А	K н1В	K н1С	K н2А	K н2В	K н2С
1	1	1	1	2	2	2
2	2	2	2	1	1	1
3	1	1	1	1	1

18

4.3 Методичні вказівки до виконання контрольної роботи

4.3.1 Вказівки до виконання пункту 4.2.1 Напруга короткого замикання та його складові у відносних

одиницях чисельно дорівнюють опору к.з. і його складовим у відносних одиницях.

Для трансформатора з одним ступенем свободи (режими 1-7 з таблиці 4.3) на основі метода потужностей

(4.1)

де xpq – взаємоіндуктивний опір між контурами p i q – активний опір к.з. між контурами p i q Ip , Iq – струми контурів у відносних одиницях.

Струм живлячої обмотки прийняти за 1, а струм короткозамкненої обмотки (– 1).

Струми в окремих контурах при послідовному з'єднанні

визначаються за формулою:
,	(4.2)
де Wi – число i-того концентра
Wоб – алгебраїчна сума витків усієї обмотки, в		якій
розташовується i-тий концентр.

При визначенні Wоб число витків окремих концентрів підсумовується зі знаком (+) при згідному вмиканні та зі знаком (–) при зустрічному вмиканні концентру.

Для автотрансформатора з одним ступенем свободи схема з’єднання «в розтин» й «регулювання в нейтралі» опори к.з визначається за формулою:

,

(4.3)

де КВ – коефіціент вигідності автотрансформатора:

,

19

Zтр – опір трансформатора^ одержаного при розриві електричного зв'язку між послідовною та загальною обмотко.

Наприклад, обмотки однієї фази автотрансформатора мають схему (рисунок 4.6,а), для еквівалентного трансформатора маємо схему (рисунок 4.6,б)

а) б) Рисунок 4.6 – Перетворення автотрансформаторного зв'язку

на трансформаторний

Опір Zтр визначається за формулою (4.1)

Для схеми з'єднання послідовної, спільної і регулювальної обмотки за схемою "виделка" розривається електричний зв'язок між послідовною (1), спільною (2) й регулювальною (3) обмотками.

Опори к.з. автотрансформатора визначаються за формулою:

,

(4.4)

де Z12 – опір к.з. трансформатора, що складається з послідовної й спільної обмоток;

Z13 – опір к.з. трансформатора, що складається з послідовної й регулювальної обмоток;

Z23 – опір к.з. трансформатора, що складається зі спільної і регулювальної обмоток.

Коефіцієнт K визначається за формулою:

	,	(4.5)
W1	– число витків послідовної обмотки;
W2	– число витків спільної обмотки;
W3	– число витків регулювальної обмотки. Береться зі знаком

(+) при згідному з'єднанні й зі знаком (-) при зустрічному вмиканні.

20

Для триобмоткового трансформатору з двома ступенями свободи (режими 8 - 10 з таблиці 4.3) струми вторинної і третинної обмоток знаходяться не в протифазі до первинної обмотки, але завжди повинна виконуватися умова: геометрична сума векторів струму всіх обмоток дорівнює нулю. Тому струми у вторинній і третинній обмотках розкладаємо за двома взаємноперпендикулярними осями (рис. 4.6, 4.7). Задаємось струмами в одній обмотці по осях р і q. Якщо обмотка складається з декількох концентрів, то струми в окремих концентрах дорівнюють певний частині від р і q, пропорційній числу витків концентра.

Наприклад, обмотка НН складається з першого й другого концентрів з рівними числами витків, тому струми в окремих концентрах дорівнюють по 0.5 p й 0.5 q .

Струми у залежному концентрі визначаються за умови рівності нулю суми м.р.с. всіх контурів окремо по кожному напрямку.

Рисунок 4.7 – Схема для визначення струмів вторинної і третинної обмоток

Рисунок 4.8 - Визначення струмів в обмотках при двох короткозамкнутих обмотках

Визначити активну й реактивну складову опору к.з.