1 Завдання № 1 до розділу „трансформатори”

1.1 За даними табл. 1.1 визначаються основні електричні величини: потужність на одну фазу, фазні напруги обмоток ВН і НН, лінійні і фазні струми обмоток ВН і НН, коефіцієнти трансформації /лінійний і фазний/.

1.2 Розраховується фазний струм х.х., потужність втрат х.х. на фазу і параметри х.х.

Z_x = Z₀ ≈ Z_{m ,} R_x = R₀ ≈ R_m , X _x = X₀ ≈ X _m

1.3 Розраховуються параметри дослідного к.з.

Z_k , R _k, X _k, U_ka, U_kp, U_k, cos φ_k

1.4 Викреслюється Т-подібна схема заміщення трансформатора з указівкою параметрів у цій схемі.

1.5 У масштабі будуються векторні діаграми трансформатора при номінальному навантаженні /струмі/ і коефіцієнтах потужності

cosφ₂ = 0,8 ; cosφ₂ = 1,0; cos₂ (-φ₂)= 0,8

1.6 Розраховується процентна зміна напруги ΔU% і напруга на вторинних затисках трансформатора для номінального струму і коефіцієнтів потужності

cosφ₂ = 0,8 ; cosφ₂ = 1,0; cos₂ (-φ₂)= 0,8

викреслюються у масштабі зовнішні характеристики.

7. Методичні вказівки

До п. 1.1 Основні електричні величини визначити по відомих формулах електротехніки з урахуванням схеми з'єднання обмоток трансформатора.

До п. 1.2. Визначення параметрів х.х. робиться за формулами, які наведені у (1, с. 293; 2, с. 385-386, 405-406; 5, с. 38-39).

Таблиця 1.1- Вихідні дані трансформаторів

№	Sн, кВА	Сполучення напруг, кВ		Схема та група з’єднання обмоток	Втрати, Вт		Uk, %	Ix, %
		ВН UIH	НН U2H		х.х. Рх	к.з. Рк
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	1000	6,00	0,400	Y/Yн – 0	2450	12200	5,5	1,4
2	100	10,00	0,230	Y/Yн – 0	365	1970	4,5	2,6
3	630	35,00	0,690	Y/D – 11	2000	7600	6,5	2,0
4	250	20,00	0,400	Y/Yн – 0	960	3700	6,5	2,3
5	400	6,00	0,690	Y/D – 11	1080	5500	4,5	2,1
6	160	35,00	0,690	Y/D – 11	660	2650	6,5	2,4
7	1600	20,00	0,400	Y/Yн – 0	3650	1800	6,5	1,4
8	2500	35,00	6,300	Y/D – 11	5100	23500	6,5	1,3
9	63	10,0	0,690	Y/D – 11	265	1280	5,0	2,8
10	40	10,0	0,400	Y/Yн – 0	180	880	4,5	2,5
11	630	20,00	0,690	Y/D – 11	2000	7600	6,5	2,0
12	63	6,00	0,230	Y/Yн – 0	265	1280	4,5	2,8
13	2500	35,00	0,690	Y/Yн – 0	5100	25000	6,5	1,1
14	100	10,00	0,400	Y/Yн – 0	365	1970	4,5	2,6
15	400	6,00	0,230	Y/Yн – 0	1080	5500	4,5	2,1
16	2500	20,00	0,690	D/Yн– 11	5100	25000	6,5	1,1
17	100	35,00	0,400	Y/Yн – 0	465	1970	6,5	2,6
18	400	6,00	0,230	Y/D – 11	1080	5500	4,5	2,1
19	250	35,00	0,230	Y/Yн – 0	960	3700	6,5	2,3
20	2500	10,00	0,690	D/Yн– 11	5100	25000	6,5	1,1
21	100	35,00	0,230	Y/Yн – 0	465	1970	6,5	2,6
22	400	6,00	0,400	Y/Yн – 0	1080	5500	4,5	2,1
23	630	10,00	0,230	Y/D – 11	1680	7600	5,5	2,0
24	2500	10,00	0,400	D/Yн– 11	4600	25000	5,5	1,0
25	100	10,00	0,690	Y/D – 11	365	1970	4,5	2,3
26	400	6,00	0,690	D/Yн – 11	1080	5500	4,5	2,1
27	250	10,00	0,690	Y/D – 11	780	3700	4,5	2,3
28	2500	6,00	0,400	D/Yн – 11	4600	25000	5,5	1,0
29	100	20,00	0,400	Y/Yн – 0	465	1970	6,5	2,6

Продовження таблиці 1.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9
30	400	10,00	0,230	Yн/D – 11	1080	5500	4,5	2,1
31	250	20,00	0,690	Y/D – 11	960	3700	6,5	2,3
32	2500	6,00	0,690	D/Yн – 11	4600	25000	5,5	1,0
33	160	35,00	0,690	Y/D – 11	660	2650	6,5	2,4
34	400	10,00	0,230	Y/Yн – 0	1080	5500	4,5	2,1
35	250	20,00	0,230	Y/Yн – 0	960	3700	6,5	2,3
36	1600	35,00	0,400	Y/Yн – 0	3650	18000	6,5	1,4
37	160	35,00	0,230	Y/Yн – 0	660	2650	6,5	2,4
38	400	10,00	0,400	Y/Yн – 0	1080	5500	4,5	2,1
39	63	20,00	0,230	Y/Yн – 0	290	1280	5,0	2,8
40	1600	35,00	0,690	D/Yн – 11	3650	18000	6,5	1,4
41	630	6,00	0,400	D/Yн – 11	1680	7600	5,5	2,0
42	400	10,00	0,690	D/Yн – 11	1080	5500	4,5	2,1
43	63	10,00	0,400	Y/Yн – 0	265	1280	4,5	1,1
44	1600	20,00	0,400	Y/Yн – 0	3650	18000	6,5	1,4
45	1000	35,00	3,150	Y/D – 11	2750	11600	6,5	1,5
46	400	6,00	0,230	D/Yн – 11	1080	5500	4,5	2,1
47	160	35,00	0,400	Y/Yн – 0	660	2650	6,5	2,4
48	1600	20,00	0,690	D/Yн – 11	3650	18000	6,5	1,4
49	63	6,00	0,400	Y/Yн – 0	265	1280	4,5	2,8
50	1000	35,00	6,300	Y/Yн – 0	2750	11600	6,5	1,5

До параметрів х.х. відносяться

Z₀ = Z_х ≈ Z_m – повний опір,

R₀ = R _х ≈ R_m – активний опір,

Х₀ = Х _х ≈ Х_m – індуктивний опір,

сosφ₀ = cosφ_х – коефіцієнт потужності,

I_xa, I_xp - відповідно активна й реактивна складові струму х.х.;

_о= arctg (I_xa/ I_xp) - кут магнітного запізнювання.

Слід зазначити, що параметри х.х. приблизно дорівнюють параметрам контуру, що намагнічує.

До п.1.3. До параметрів к.з. відносяться наступні фазні величини

Z_k – повний опір,

R_k – активний опір,

Х_k – індуктивний опір,

U_kа – активна складова напруги к.з.,

U_xp – реактивна складова напруги к.з.,

U _k – напруга к.з.,

cosφ _k– коефіцієнт потужності к.з.

Розраховуються за формулами, які наведені у (1, с.295; 2, с.412;

5, с.40, ф.2.37).

Числовий приклад розрахунку параметрів дослідного к.з. приведений у (2, с. 418, 419).

Отримане значення U _k порівнюється з даними, зазначеними в табл.1.1.

До п. 1.4. По розрахунковим даним параметрів х.х. і дослідного к.з. визначити параметри схеми заміщення трансформатора при роботі під навантаженням, при цьому варто прийняти:

Z₁ = Z₂^ ≈ Z_k/2,

R₁ = R₂ ^ ≈ R_k/2,

X₁ = X₂^ ≈ X_k/2

Параметри контуру, що намагнічує, з достатньою точністю приймаються рівними параметрами х.х.

Z_m ≈ Z_x, R _m ≈ R_x, X_m ≈ X _k

Викреслюється Т-подібна схема заміщення трансформатора при роботі під навантаженням із указівкою на ній параметрів, як у (1, §14.3, рис.14.5; 2, § 13.7, рис. 13.3; 5, рис. 2.11).

До п.1.5. Векторні діаграми будуються на основі схеми заміщення і комплексних рівнянь напруг і струмів трансформатора.

Для побудови векторних діаграм параметри вторинної обмотки приводяться до параметрів первинної обмотки (1, § 14.3; 2, §13.5; 5, с.37).

Пишуться комплексні рівняння напруг первинної і вторинної обмоток і рівняння струмів.

Задаються масштабами напруги струмів.

Відкладаються вектори U´₂ і I´₂ під кутом φ₂.

Розраховуються і відкладаються вектори j´₂R´₂ і j I´₂X´₂.

Після визначення I₁ розраховуються і відкладаються вектори:

jI₁R₁ і j₁X₁. Порядок побудови векторних діаграм викладений у (1, § 15.1; 2, §18.3; 5, § 2.7).

Крім того, трикутники падіння напруг j΄₂R΄₂, j΄₂X΄₂ і j₁R₁ ;

jI₁X₁ в іншому масштабі можуть бути накреслені на окремому рисунку.

З векторних діаграм визначаються U₁ ; I₁ ; cosφ і розраховуються S_1H ; I_1H та ККД.

До п. 1.6. Зміна напруги U, % визначається по формулах, які наведені у (1, ф.15, 14; 4, ф. 2.45, 2.56).

Побудова зовнішніх характеристик викладена в (5, с.43-44).