Технические данные комплектных конденсаторных установок напряжением 380 в

Тип установки	Qб, квар	Тип установки	Qб, квар	Тип установки	Qб, квар
УК-0,38-75 УК-0,38-78 УК-0,38-110Н УК-0,38-150Н	75 78 110 150	УК-0,38-220Н УК-0,38-225 УК-0,38-300Н УК-0,38-320Н	220 225 300 320	УК-0,38-330Н УК-0,38-430Н УК-0,38-450Н УК-0,38-540Н	330 430 450 540

Пусть реактивная мощность предприятия Q=5000 квар, а заданная системой мощность Q_э=1000 квар. Тогда предприятие должно скомпен­сировать с помощью конденсаторов реактивную мощность Q_б = Q - Q_э =5000-1000 =4000 квар. Выбираем по табл. 19 девять комплектных установок УК-0,38-450Н мощностью по 450 квар. Суммарная реактив­ная мощность батареи 9·450 = 4050 квар, что близко к необходимому значению 4000 квар.

Пример 11. Трехфазный трансформатор имеет следующие номи­нальные характеристики:

S_ном=1000 кВ·А, U_{ном 1} =10 кВ, U_{ном 2} =400 В. Потери в стали Р_ст=2,45 кВт, потери в обмотках Р_{o. ном} = 12,2 кВт. Первичные обмотки соединены в треугольник, вторичные - в звезду. Сечение магнитопровода Q=450 см², амплитуда магнитной индукции в нем В_т= 1,5 Тл. Частота тока в сети f=50 Гц. От трансфор­матора потребляется активная мощность Р₂ = 810 кВт при коэффициенте мощности соs φ₂ =0,9. Определить:

1) номинальные токи в обмотках и токи при фактической нагрузке;

2) числа витков обмоток;

3) к. п. д. трансформатора при номинальной и фактической нагрузках.

Решение. 1. Номинальные токи в обмотках:

I_{ном 1} =

I_{ном 2} =

2. Коэффициент нагрузки трансформатора

k _н = Р₂/(S_ном соs φ₂) = 810/(1000·0,9) = 0,9.

3. Токи в обмотках при фактической нагрузке

I ₁ = k_н /I_{ном 1} = 0,9·58 = 52 A;

I ₂ = k_н /I_{ном 2} = 0,9·1445 = 1300 A;

4. Фазные э. д. с, наводимые в обмотках. Первичные обмотки соединены в треугольник, а вторичные - в звезду, поэтому, пренебрегая падением напряжения в первичной обмотке, считаем

E_{1 ф} ≈ U_{ном 1} = 10 000 В;

E_{2 ф} = U_{ном 2} = 400/= 230 В.

5. Числа витков обеих обмоток находим из формулы

E_{1 ф} = 4,44fw₁Ф_m = 4,44fw₁B_m Q,

откуда w₁ = E_{1 ф} (4,4fw₁B_m Q) = 10000/(4,44·50·1,5·0,045) = 667.

Здесь Q = 450 см² = 0,045 м²

w₂ = w₁ E_{2 ф} / E_{1 ф} = 667·230/10 000 = 15,3.

6. К. п. д. трансформатора при номинальной нагрузке

η_ном =

7. К п. д. трансформатора при фактической нагрузке

η = 100 =

Пример 12. Однофазный понижающий трансформатор номинальной мощностью S_ном=500 В·А служит для питания ламп местного освеще­ния металлорежущих станков. Номинальные напряжения обмоток U_ном1=380 В; U_ном2=^:24 В. К трансформатору присоединены десять ламп накаливания мощностью 40 Вт каждая, их коэффициент мощности cos φ₂=1,0. Магнитный поток в магнитопроводе Ф_m=0,005 Вб. Частота тока в сети f=50 Гц. Потерями в трансформаторе пренебречь. Опреде­лить: 1) номинальные токи в обмотках; 2) коэффициент нагрузки транс­форматора; 3) токи в обмотках при действительной нагрузке; 4) числа витков обмоток; 5) коэффициент трансформации.

Решение. 1. Номинальные токи в обмотках:

I_ном1= S_ном/ U_ном1=500/380 = 1,32 А;

I_ном2= S_ном/ U_ном2= 500/24 = 20,8 А.

2. Коэффициент нагрузки трансформатора

k_н = Р₂/( S_ном cos φ₂) = 10·40/(500·1,0) = 0,8.

3. Токи в обмотках при действительной нагрузке

I₁ = k_н I_ном1= 0,8·1,32= 1,06 А;

I₂ = k_н I_ном2= 0,8·20,8 =16,6 А.

4. При холостом ходе E₁≈U_ном1; E₂=U_ном2. Числа витков обмоток находим из формулы

Е = 4,44 · wФ_m f.

Тогда w₁= Е₁/(4,44 · Ф_m · f) = 380(4,44·50·0,005) = 340 витков;

w₂= Е₂/(4,44 · f · Ф_m)=24/ (4,44·50·0,005) = 22 витка.

5. Коэффициент трансформации

K = E₁/E₂ = w₁/w₂ = 340/22 = 15,5.

Пример 13. Предприятие потребляет активную мощность Р₂=1550 кВт при коэффициенте мощности соs φ₂=0,72. Энергосистема предписала уменьшить потребляемую реактивную мощность до 450 квар.

Определить: 1) необходимую мощность конденсаторной батареи и выбрать ее тип; 2) необходимую трансформаторную мощность и коэф­фициент нагрузки в двух случаях: а) до установки батареи; б) после установки батареи. Выбрать тип трансформатора. Номинальное напря­жение сети 10 кВ.

Решение. 1. Необходимая трансформаторная мощность до установки конденсаторов

S_тр = Р₂/соs φ ₂ = 1550/0,72 = 2153 кВ·А. По табл. 18 выбираем трансформатор типа ТМ-2500/10 с номиналь­ной мощностью 2500 кВ·А. Коэффициент нагрузки

k_н = 2153/2500 = 0,86.

2. Необходимая предприятию реактивная мощность

Q = S_тр sin φ ₂ = 2153·0,693 =1492 квар. Здесь sin φ ₂ =0,693 находим по таблицам Брадиса, зная соs φ ₂.

3. Необходимая мощность конденсаторной батареи

Q_б = Q - Q_э = 1492 - 450 =1042 квар.

По табл. 19 выбираем комплектные конденсаторные установки типа УК-0,38-540Н мощностью 540 квар в количестве 2 шт. Общая реак­тивная мощность составит Q_б =2·540=1080 квар, что близко к необхо­димой мощности 1042 квар.

4. Некомпенсированная реактивная мощность

Q_иск = Q - Q_б = 1492- 1080 = 412 квар.

2. Необходимая трансформаторная мощность

S_тр = =1604 кВ·А. Принимаем к установке один трансформатор ТМ-1600/10 мощностью 1600 кВ·А. Его коэффициент нагрузки составит:k_н= 1604/1600≈1,0.

Таким образом, компенсация реактивной мощности позволила зна­чительно уменьшить установленную трансформаторную мощность.

Методические указания к решению задач 8-17

Задачи данной группы относятся к теме «Электрические машины переменного тока». Для их решения необходимо знать устройство и принцип действия асинхронного двигателя и зависимости между элект­рическим величинами, характеризующими его работу.

Ряд возможных синхронных частот вращения магнитного поля ста­тора при частоте 50 Гц: 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т. д. При час­тоте вращения ротора, например, 950 об/мин из этого ряда выбираем ближайшую к ней частоту вращения поля n₁= 1000 об/мин. Тогда можно определить скольжение ротора, даже не зная числа пар полюсов двига­теля:

S = = 0,05

Из формулы для скольжения можно определить частоту вращения ротора

n₁(I - s).

Таблица 20.