- •2014 Расчетно-графическая работа №1 Расчет основных параметров и определение характеристик силового трехфазного трансформатора
- •Расчетно-графическая работа №2 Расчет номинального режима и построение механической характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
- •Расчетно-графическая работа №3 Расчет параметров машины постоянного тока в режиме двигателя
- •Расчетно-графическая работа №4 Расчет и построение механической характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •Расчетно-графическая работа №5 Расчет и построение механических характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором
Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Кафедра электроэнергетики и электротехники
Расчетно-графические работы по дисциплине «Электрические машины»
(направление подготовки бакалавров: 140400 - Электроэнергетика и электротехника)
Издательство СПбГАСУ
2014 Расчетно-графическая работа №1 Расчет основных параметров и определение характеристик силового трехфазного трансформатора
Задание
Исходные данные к задаче содержат 18 вариантов. Вариант определяется суммой последних двух цифр номера зачетной книжки.
Трехфазные силовой понижающий трансформатор типа ТС3, соединение обмоток Y/Y-0 имеет номинальные данные, представленные в табл.1.
Требуется:
Определить коэффициент трансформации.
По данным опытов холостого хода и короткого замыкания определить параметры схемы замещения и изобразить схему.
Рассчитать зависимость КПД от нагрузки ƞ=f(𝛽), где коэффициент нагрузки 𝛽=S/Sн. Расчеты удобно производить, задаваясь значениями 𝛽=0,25;0,5;0,75;1;1,25.
Рассчитать зависимость процентного изменения напряжения на зажимах вторичной обмотки от нагрузки ∆U=f(𝛽). Построить график.
Таблица 1
Вариант |
Тип трансформатора |
Sн, кВА |
U1н, кВ |
uk, % |
P0, кВт |
Pk, кВт |
i0, % |
1 |
ТС3-10/0,66 |
10 |
0,66 |
4,5 |
0,09 |
0,28 |
7,0 |
2 |
ТС3-16/0,66 |
16 |
0,66 |
4,5 |
0,125 |
0,40 |
5,8 |
3 |
ТС3-25/0,66 |
25 |
0,66 |
4,5 |
0,180 |
0,56 |
4,8 |
4 |
ТС3-40/0,66 |
40 |
0,66 |
4,5 |
0,250 |
0,80 |
4,0 |
5 |
ТС3-63/0,66 |
63 |
0,66 |
4,5 |
0,355 |
1,09 |
3,3 |
6 |
ТС3-100/0,66 |
100 |
0,66 |
4,5 |
0,50 |
1,50 |
2,7 |
7 |
ТС3-160/0,66 |
160 |
0,66 |
4,5 |
0,71 |
2,06 |
2,3 |
8 |
ТС3-160/10 |
160 |
10 |
5,5 |
0,70 |
2,7 |
4,0 |
9 |
ТС3-250/10 |
250 |
10 |
5,5 |
1,0 |
3,8 |
3,5 |
10 |
ТС3-400/10 |
400 |
10 |
5,5 |
1,3 |
5,4 |
3,0 |
11 |
ТС3-630/10 |
630 |
10 |
5,5 |
2,0 |
7,3 |
1,5 |
12 |
ТС3-1000/10 |
1000 |
10 |
5,5 |
3,0 |
11,2 |
1,5 |
13 |
ТС3-1600/10 |
1600 |
10 |
5,5 |
4,2 |
16,0 |
1,5 |
14 |
ТС3-250/15 |
250 |
15 |
8,0 |
1,1 |
4,44 |
4,0 |
15 |
ТС3-400/15 |
400 |
15 |
8,0 |
1,4 |
8,0 |
3,5 |
16 |
ТС3-630/15 |
630 |
15 |
8,0 |
2,3 |
8,7 |
2,0 |
17 |
ТС3-1000/15 |
1000 |
15 |
8,0 |
3,2 |
12,0 |
2,0 |
18 |
ТС3-1600/15 |
1600 |
15 |
8,0 |
4,3 |
18,0 |
2,0 |
Для каждого варианта данных трансформатор типа ТС3 - имеет следующие данные:
Sн= … кВА; U1н=…кВ; uk=…%;
P0= … кВт; Pk =…кВт; i0=…%;
cosφ= 0,8; U2н=0,38 кВ;
Характер нагрузки активно-индуктивный.
Решение задачи
Коэффициент трансформации:
Фазное напряжение трёхфазного трансформатора при соединении фаз обмотки «звездой», В:
Номинальный ток первичной обмотки, А:
Схема замещения трансформатора
Параметры схемы замещения
Активное сопротивление короткого замыкания, Ом:
Полное сопротивление короткого замыкания, Ом:
Индуктивное сопротивление короткого замыкания, Ом:
Параметры обмоток, Ом:
Полное сопротивление намагничивающего контура, Ом:
Активное сопротивление намагничивающего контура, О:
Индуктивное сопротивление намагничивающего контура, Ом:
КПД трансформатора
Расчетная формула КПД
где:- полезная мощность,
- сумма потерь,
- потребляемая мощность.
Расчеты ƞ=f(𝛽) сведены в табл.2.
сosφ2 = 0,8; характер нагрузки активно-индуктивный.
Расчет КПД ƞ
Таблица 2
𝛽 |
P2, Вт |
∑P, Вт |
P1 , Вт |
Ƞ, % |
0,25 |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
0,75 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1,25 |
|
|
|
|
График зависимости ƞ=f(𝛽) приведен на рис.2.
Процентное изменение напряжения на зажимах вторичной обмотки от нагрузки ∆U=f(𝛽) при
Расчетная формула
где активная составляющая
Реактивная составляющая
Расчеты ∆U=f(𝛽) сведены в табл.3.
Изменение выходного напряжения ∆U
сosφ2 = 0,8; характер нагрузки активно-индуктивный.
Таблица 3
𝛽 | |||
0,25 |
|
|
|
0,5 |
|
|
|
0,75 |
|
|
|
1 |
|
|
|
1,25 |
|
|
|
График зависимости∆U=f(𝛽) приведен на рис.3.