Данные опыта короткого замыкания

Опытные данные
UАВ,	UВС,	UСА,	Uк,	IА,	IВ,	IС,	РА,	РВ,	РС,
В	В	В	В	А	А	А	Вт	Вт	Вт

Продолжение табл. 4.3

Расчётные данные
Iк,	Рк,	cosк	zк,	rк,	xк,
А	Вт		Ом	Ом	Ом

В табл. 4.3 приняты следующие обозначения:

U_к – среднее значение фазного напряжения короткого замыкания; I_к – среднее значение фазного тока короткого замыкания; Р_к – мощность короткого замыкания; cos _к – коэффициент мощности короткого замыкания; z_к – полное сопротивление короткого замыкания; r_к – активное сопротивление короткого замыкания; x_к – реактивное сопротивление короткого замыкания.

4. Оформление отчета и анализ полученных результатов

Расчёт коэффициента трансформации

По данным табл. 4.1 можно рассчитать коэффициент трансформации трансформатора для схем соединения обмоток У/У, У/Д, Д/У по формуле

.

Коэффициенты трансформации , рассчитываются аналогично.

Средний коэффициент трансформации линейного напряжения k_ср определяется как отношение:

.

Расчёт и построение характеристик холостого хода

Построение характеристик холостого хода

По данным табл. 4.2 рассчитать и построить характеристики холостого хода

I₀, P₀, cos₀, z₀ r₀ x₀= (U₁).

Здесь I₀ – фазный ток холостого хода, определяемый как среднее арифметическое трёх фазных токов:

.

U₁ – фазное напряжение холостого хода, при соединении обмотки звездой

,

где - среднее значение первичного линейного напряжения

.

Коэффициент мощности в режиме холостого хода

Параметры трансформатора при холостом ходе

;

;

.

• Данные расчёта занести в табл. 4.2.

• Примерный вид характеристик представлен на рис. 4.4.

• Объяснить характер полученных зависимостей.

Определение тока холостого хода

Укажите значения тока холостого хода I_0н, мощности Р_0н и коэффициента мощности cos₀, соответствующие номинальному напряжению U_н. Выразите ток холостого хода I_0н в процентах от номинального тока:

,

где I_н – номинальный ток трансформатора.

Расчёт и построение характеристик короткого замыкания

По данным пункта 4.3 (табл.4.3) рассчитать и построить характеристики короткого замыкания

I_к, P_к, cos_к= (U_к).

Здесь I_к, U_к – средние значения фазного тока и напряжения трансформатора в режиме короткого замыкания, определяемые аналогично соответствующим величинам режима холостого хода. Коэффициент мощности в режиме короткого замыкания cos_к определяется также аналогично.

• Данные расчёта занести в табл. 4.3.

• Примерный вид характеристик представлен на рис. 4.5.

• О

  Рис. 4.4. Характеристики холостого хода

  бъяснить вид полученных зависимостей.

Р

Рис. 4.5. Характеристики короткого замыкания

асчёт параметров короткого замыкания трансформатора

По опытным данным табл. 4.3 рассчитать параметры короткого замыкания трансформатора:

полное сопротивление короткого замыкания

;

активное сопротивление короткого замыкания

;

индуктивное сопротивление короткого замыкания

;

и привести их к расчётной рабочей температуре 75˚С

где t^º– температура окружающей среды при опыте короткого замыкания.

Расчёт напряжения короткого замыкания в процентах

По известным параметрам короткого замыкания трансформатора определить напряжение короткого замыкания и его активную и реактивную составляющие

;

;

.

Расчёт процентного изменения напряжения трансформатора

Пользуясь упрощённой формулой

,

рассчитать и построить кривые процентного изменения напряжения трансформатора от коэффициента нагрузки и коэффициента мощности вторичной цепи, соответственно;

при и при к_н=1,

где к_н – коэффициент нагрузки трансформатора.

• Примерный вид характеристик показан на рис. 4.6 и 4.7 соответственно.

• Объяснить характер полученных зависимостей.

Расчёт кривой КПД в зависимости от нагрузки

По данным исследования трансформатора в режимах холостого хода и короткого замыкания рассчитать коэффициент полезного действия для нескольких значений коэффициента нагрузки:

к_н=(0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25)

при коэффициенте мощности соsφ₂ = 0,8 = const.

Рис. 4.6. Зависимость процентного изменения напряжения трансформатора от коэффициента нагрузки

Рис. 4.7. Зависимость процентного изменения напряжения трансформатора от и коэффициента мощности вторичной цепи

Расчёт КПД осуществляется по известной формуле:

,

где S_н – номинальная мощность трансформатора, ;

– потери холостого хода при номинальном напряжении (табл. 4.2);

– потери короткого замыкания при номинальном токе, приведённые к температуре 75⁰:

.

Здесь – потери короткого замыкания при номинальном токе и температуре опыта (табл. 4.3).

• Построить зависимость КПД от коэффициента нагрузки

η=f (к_н),

примерный вид зависимости показан на рис. 4.8.

• объяснить характер полученной зависимости;

• рассчитать коэффициент нагрузки, при котором КПД достигает максимального значения и величину этого максимума.