Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общие указания

Данное задание студенты выполняют после прослушивания цикла лекций по трансформаторам и прохождения лабораторных работ. Каждый студент выполняет один вариант (см. приложение 1), который выбирается согласно порядкового номера в журнале и номеру группы. Объем работы РГР должен соответствовать требованиям настоящих методических указаний без отклонений в какую-либо сторону. РГР имеет целью ознакомить студента с возможными расчетными решениями, оценить их достоинства, недостатки и направление, прежде всего, на закрепление, углубление и расширение знаний, развитие навыков в расчетах с применением вычислительных устройств и широким использованием справочной литературы, каталогов и др.

РГР выполняется в последовательности, изложенной ниже, и выполняется на бумаге формата А4, справа и слева листа оставляются поля, страницы заполняются с одной стороны листа и нумеруются. Формулы приводятся в буквенном выражении, затем подставляются цифровые значения и производятся вычисления. Результаты промежуточных вычислений могут быть опущены. Все расчеты выполняются в системе СИ, у каждой величины, являющейся результатом вычисления, указывается размерность. В начале расчета следует указать источник, по которому выполняется расчет. Если формулы берутся из дополнительной литературы, то это отмечают в тексте в квадратных скобках цифрами соответственно списку литературы. В тексте даются необходимые обоснования выбора коэффициентов, значений параметров (делать кратко, ясно, без повторов, с обязательной ссылкой на литературу). Все графики в тексте выполнять на миллиметровой бумаге с обязательными подрисуночными подписями, удобным масштабом и соблюдением требований ЕСКД, допускается построение графиков в Microsoft Office Excel. Выполненная РГР сдается преподавателю на проверку, а после проводится ее защита студентом.

При защите РГР студент излагает поставленную задачу, наиболее важные расчетные и методические решения, особенности и трудности при выполнении, отвечает на заданные вопросы.

Задание

Понижающий трехфазный трансформатор имеет параметры, представленные в приложении 1.

Требуется:

1. Определить коэффициенты трансформации фазных (К_ф) и линейных (К_л) напряжений.

2. Определить номинальные фазные и линейные токи первичной и вторичной обмоток.

3. Определить потери в стали и средние значения тока холостого хода при следующих напряжениях: . По результатам расчета построить характеристику намагничивания .

4. Используя данные холостого хода и короткого замыкания, определить параметры схемы замещения, считая , . Начертить схему замещения.

5. Рассчитать и построить кривую при и при коэффициенте нагрузки .

6. Рассчитать и построить кривую процентного изменения напряжения в зависимости от угла , т.е. при номинальном токе. Расчеты произвести при изменении от 90? до 0? (индуктивная нагрузка) и от 0? до - 90? (емкостная нагрузка).

7. Установить распределение нагрузки между тремя трансформаторами, соотношение номинальных мощностей которых составляет 1,0:1,5:3,0. При этом напряжение короткого замыкания второго трансформатора на 2,5% больше, а третьего - на 6% меньше, чем первого, а нагрузка равна сумме мощностей трех трансформаторов.

8. Определить суммарную величину нагрузки трансформаторов согласно п. 7 при условии, что наиболее загруженный трансформатор работает с номинальной мощностью.

Методические указания к расчету

Определение потерь и тока холостого хода.

На первом этапе рекомендуется произвести расчет для , ( - фазное напряжение первичной обмотки). Потери в стали определяются по формуле:

, Вт

где: - масса стержней, кг;

- масса ярма, кг;

- потери на 1 кг массы стержней, Вт/кг;

- потери на 1 кг массы ярма, Вт/кг;

- коэффициент добавочных потерь

(- при диаметре стержня м и при диаметре стержня м).

и вычисляются соответственно:

, кг

, кг

где: - сечение стержней, м²;

- длина ярма, м;

- сечение ярма, м²;

; - высота стержней и ярма, м.

Индукция в стержнях и ярмах определяется:

, Тл

где - фазное напряжение вторичной обмотки, соответствующее принятому значению

, т.е.

, Тл

По полученным значениям и из таблицы 1 определяют: и .

Активная составляющая тока холостого хода определяется по формуле (формула приводится для значения ):

, А

Индуктивная составляющая тока холостого хода вычисляется из уравнения (формула приводится для значения ):

, А

где: - намагничивающая мощность, ВА

,

где , , - удельные намагничивающие мощности для стержней, ярма и стыков (зазоров), определяемые из таблицы 1.

- число стыков (зазоров) между листами стержней (для 3-х фазных трансформаторов со сборкой в нахлестку ).

Указание: при нахождении значение индукции необходимо принять для стержней, т.е. .

Значение тока холостого хода в фазе первичной обмотки:

, А.

Для построения кривой намагничивания трансформатора: необходимо определить и для остальных значений напряжения и подставляя их в формулы и , определить .

Определение параметров схемы замещения

Параметры схемы замещения определяются по данным опытов холостого хода и короткого замыкания. Следует помнить, что и , поэтому

;

.

Имея ввиду то, что , и , можно принять, что

,

,

.

При соединении первичной обмотки трансформатора звездой:

, А

Полное сопротивление намагничивающего контура:

, Ом

Активное сопротивление намагничивающего контура:

, Ом

где - значение тока намагничивания при номинальном фазном напряжении первичной обмотки трансформатора .

Индуктивное сопротивление намагничивающего контура:

, Ом

Полное сопротивление короткого замыкания:

, Ом

Активное сопротивление короткого замыкания:

, Ом

Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

, Ом

Расчет и построение кривой К.П.Д.

Расчет к.п.д., согласно условию, провести при и для к.п.д. определяется по формуле:

Следует помнить, что не зависит от нагрузки .

Кривые к.п.д. при этом имеют вид:

Рис. 1 Зависимость к.п.д. от нагрузки

Определение процентного изменения напряжения на нагрузке при номинальном токе