Меню

Как найти номинальную мощность трехфазного трансформатора



РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ТРАНСФОРМАТОРОВ И АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин — мощности на одну фазу и стержень, номинальных токов на стороне ВН и НН, фазных токов и напряжений.

Мощность одной фазы трансформатора, кВ·А,

мощность на одном стержне

где с — число активных (несущих обмотки) стержней трансформатора; S — номинальная мощность трансформатора, кВ·А.

Для трехобмоточного трансформатора под мощностью S следует понимать наибольшее из трех значений номинальной мощности для обмоток ВН, СН и НН.

Номинальный (линейный) ток обмотки ВН, СН и НН трехфазного трансформатора, А,

I = S·10 3 /( U) (3.3)

где S — мощность трансформатора, кВ·А; для трехобмоточного трансформатора S — мощность соответствующей обмотки ВН, СН или НН; U — номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.

Для расщепленных обмоток S — мощность соответствующей части обмотки. В трансформаторах классов напряжения 35—500 кВ, отвечающих требованиям современных стандартов, расщепление обмотки производится на две части, равные по мощности.

Номинальный ток однофазного трансформатора, А,

Фазный ток обмотки одного стержня трехфазного трансформатора, А:

при соединении обмоток в звезду или зигзаг

при соединении обмоток в треугольник

Iф = I / (3.6)

где номинальный ток I определяется по (3.3).

Фазное напряжение трехфазного трансформатора, В:

при соединении в звезду или зигзаг

Uф = U/ (3.7)

здесь U — номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.

при соединении в треугольник

При соединении в зигзаг результирующее фазное напряжение образуется геометрическим сложением напряжений двух частей обмотки, находящихся на разных стержнях (рис. 3.1). В силовых трансформаторах общего назначения обе части обмотки на каждом стержне имеют равное число витков. В этом случае фазное напряжение образуется суммой равных напряжений двух частей обмотки, сдвинутых на 60°. Напряжение одной части обмотки фазы при этом может быть получено из формулы

U’ = Uф / (2 cos30 o ) = Uф /

Общее число витков такой обмотки на одном стержне будет определяться не Uф, как при соединении в звезду, а 2Uф / , т, е. увеличится в 1,155 раза.

Рис. 3.1. Схема соединения в зигзаг:

а — общая схема; б — диаграмма фазных и линейных напряжений при разделении фазных обмоток на две равные части; в — то же, когда обмотки делятся на неравные части

При соединении в зигзаг обмотка фазы может разделяться на две неравные части. В этом случае может быть получен поворот системы фазных и линейных напряжений схемы на любой угол в зависимости от того, в каком отношении находятся числа витков двух частей обмотки фазы (рис. 3.1,в ). При заданном угле β обмотка каждой фазы должна быть разделена в отношении

ω1/( ω1+ ω2) = 2tgβ/(tgβ + ).

Фазный ток и напряжение однофазного трансформатора равны его номинальным току и напряжению. Ток и напряжение обмотки одного стержня в однофазном трансформаторе зависят от соединения обмоток стержней — последовательного или параллельного. При последовательном соединении обмоток двух стержней ток обмотки одного стержня равен номинальному току, а напряжение — половине номинального напряжения. При параллельном соединении обмоток двух стержней ток обмотки одного стержня равен половине номинального тока, а напряжение — номинальному напряжению. В обоих случаях предполагается, что числа витков обмоток обоих стержней равны.

Для определения изоляционных промежутков между обмотками и другими токоведущими частями и заземленными деталями трансформатора существенное значение имеют испытательные напряжения, при которых проверяется электрическая прочность* изоляции трансформатора. Эти испытательные напряжения определяются по табл. 4.1 для каждой обмотки трансформатора по ее классу напряжения.

Потери короткого замыкания, указанные в задании, дают возможность определить активную составляющую напряжения короткого замыкания, %:

uа = 100 = (3.9)

Реактивная составляющая при заданном ик определяется по формуле

uр = (3.10)

Расчет основных электрических величин для автотрансформатора имеет некоторые особенности. Типовая или расчетная мощность однофазного автотрансформатора

Читайте также:  Нина 3 электроплита мощность

может быть определена по заданным проходной мощности Sпрох и номинальным напряжениям U и U’:

Рис. 3.2. Схема соединения обмоток однофазного двухобмоточного повышающего автотрансформатора

Рис. 3.2. Схема соединения обмоток однофазного двухобмоточного понижающего автотрансформатора

для повышающего автотрансформатора (рис. 3.2)

Sтип = Sпрох = kв Sпрох (3.12)

для понижающего автотрансформатора (рис. 3.3)

Sтип = Sпрох = kв Sпрох

Коэффициент kв=(U’-U)/U’ для повышающего или kв=(U-U’)/U для понижающего автотрансформатора, показывающий, какую долю составляют типовая (расчетная) мощность Sтип от проходной мощности Sпрох, иногда называют коэффициентом выгодности автотрансформатора (

для повышающего однофазного автотрансформатора (рис. 3.2)

для понижающего однофазного автотрансформатора (рис. 3.3)

Для трехфазного автотрансформатора с соединением обмоток в звезду токи обмоток находятся также по этим формулам. В том и другом случае I и I’ — номинальные линейные токи автотрансформаторов, найденные по (3.3) и (3.4).

Напряжения отдельных обмоток U1 и U2, В, для однофазного автотрансформатора:

повышающего (рис. 3.2)

понижающего (рис. 3.3)

Для трехфазного автотрансформатора с соединением обмоток в звезду под U и U’ в этих формулах следует понимать фазные напряжения автотрансформатора:

где Uл и U’л — номинальные линейные напряжения автотрансформатора по заданию.

Напряжение короткого замыкания ик для автотрансформатора обычно задается как сетевое ик,с т. е. относительно большего из двух сетевых напряжений U и U’. При расчете основных размеров автотрансформатора необходимо знать расчетное напряжение ик,p т. е. отнесенное к напряжению одной из обмоток U1 или U2. Для понижающего и повышающего автотрансформатора ик,р может быть найдено по формуле

После определения расчетной мощности, токов и напряжений обмоток и расчетного напряжения короткого замыкания между обмотками ВН и СН расчет автотрансформатора производится по этим данным так же, как и обычного трансформатора.

Пример. Рассчитать основные электрические величины для понижающего трехфазного трехобмоточного автотрансформатора с автотрансформаторной связью обмоток ВН и СН и трансформаторной связью обмоток ВН и НН, СН и НН по рис. 2.9, б.

Проходная мощность Sпрох = 100000 кВ·А, мощности обмоток ВН и СН при автотрансформаторной связи Sпрох; мощность обмотки НН 0,5Sпрох. Номинальное напряжение: ВН 231 кВ; СН 121 кВ±8·1,5%; НН 38,5 кВ. Схемы соединения обмоток: ВН и СН — У, НН — Д. Напряжения короткого замыкания ик,с, приведенные к проходной мощности и отнесенные к сетевым напряжениям: ВН—СН 11 %; ВН—НН 31 %; СН—НН 19%.

Типовая мощность Sтип = kвSпрох=0,476.100000=47 600 кВ·А; мощность обмотки НН SНН=50000 кВ·А. Расчетная мощность обмотки одного стержня для обмотки ВН и СН

S’ = Sтип/c = 47600/3 = 15867 кВ·А;

S =Sпрох/c = 0,5·100000 /3 = 16667 кВ·А.

I = Sпрох·10 3 /( U) = 100000·10 3 /( ·231000) = 250 А;

I’ = Sпрох·10 3 /( U’) = 100000·10 3 /( ·121000) = 480 А;

I2 = I = 250А; I1 = I’- I=480-250 = 230 А;

U1= U’=69700 В; U2=U-U’=133000-69700 = 63300 В;

Расчетное напряжение короткого замыкания между обмотками ВН и СН

Напряжения короткого замыкания между обмотками ВН и НН, СН и НН, имеющими трансформаторную связь, не пересчитываются, но при реально возможной нагрузке на обмотках ВН—НН или СН—НН, равной 0,5, Sпрох будут равны: для ВН — НН 0,5·31 = 15,5% и для СН— НН 0,5·19 = 9,5%.

Дата добавления: 2015-01-02 ; просмотров: 9874 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Методические указания к решениям задачи 5

date image2015-02-27
views image15240

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Перед решением задач этой темы внимательно изучите материал учебника. Для их решения необходимо знать устройство, принцип действия и соотношения между электрическими величинами однофазных и трехфазных трансформаторов и уметь определять по паспортным данным технические характеристики. Основными параметрами трансформаторов являются: 1) номинальная мощность Sном— это полная мощность, которую трансформатор, установленный на открытом воздухе может не­прерывно отдавать в течение всего срока службы (20-25 лет) при номи­нальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температурах окружающего воздуха равных соответственно 40 и 5°С; 2) номинальное первичное напряжение Uном1 — это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка; 3) номинальное вторичное напряжение Uном2 — это напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение сни­жается из-за потери напряжения в трансформаторе; 4) номинальные пер­вичный и вторичный токи — это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям. Для однофазного трансформатора:

Читайте также:  Мощность однофазного двигателя по габаритам

Iном1 = Sном / Uном1; Iном2 = Sном / Uном2 , для трёхфазного трансформатора

Трансформаторы обычно работают с нагрузкой меньше номинальной, определяемой коэффициентом нагрузки kн , Если трансформатор с Sном = 1600 кВ*А отдаёт мощность S2 = 1200 кВ*А, то коэффициент нагрузки kн = 1200/1600 = 0,75. Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощностей зависит от коэффициента мощности потребителя cos φ2 . Например, при Sном = 1600 кВ*А, kн = 1,0 и cos φ2 = 0,85 отдаваемая активная и реактивная мощности составят: P2 = Sном* cos φ2 = 1600*0,85 = 1360 кВт; Q2 = Sном *sinφ2 = 1600*0,53 = 848 квар. Если потребитель увеличит cos φ2 до 1,0, то P2 = 1600*1,0 = 1600 кВт;
Q2 = 1600*0 = 0, т.е. вся отдаваемая мощность станет активной.

В табл. 1 приведены технические данные некоторых трансформаторов. В трехфазных трансформаторах отношение линейных напряжений называют линейным коэффициентом трансформации, который равен отношению чисел витков обмоток. Если они имеют одинаковые схемы соединения

Υ/ Υ и Δ/ Δ. При других схемах коэффициент трансформации находят по формулам: К = Uном1/ Uном2 = ω1/√3ω2 при Δ/Y; и К = Uном1/ Uном2 =√3 ω12 при Y/ Δ

Для уменьшения установленной мощности трансформаторов и снижения потерь анергии в них и в линиях компенсируют часть реактивной мощности потребителей установкой на подстанциях конденсаторов. Энергосистема разрешает потребление предприятием определенной реактивной мощности Qэ называемой оптимальной, обеспечивающей наименьшие эксплуатационные расходы в энергосистеме. Если фактическая реактивная мощность предприятия немного отличается от заданной (точно ее выдержать нельзя), то предприятие получает скидку с тарифа на электроэнергию; при значи­тельной разнице между Qэ и Qф предприятие платит надбавку к тарифу.

Тип трансформатора Sном, кВА Напряжение обмоток, кВ Потери мощности, кВт Uк, % I, %
Uном1 Uном2 Рст Р о ном
ТМ -100/6; 10 6; 10 0,23; 0,4 0,33 2,27 6,8 2,6
ТМ -160/6; 10 0,23; 0,4; 0,69 0,51 3,1 4,7 2,4
ТМ -250/6; 10 0,23; 0,4; 0,69 0,74 4,2 4,7 2,3
ТМ -400/6; 10 0,23; 0,4; 0,69 0,95 5,5 4,5 2,1
ТМ -630/6; 10 0,23; 0,4; 0,69 1,31 7,6 5,5 2,0
ТМ -1000/6; 10 0,23; 0,4; 0,69 2,45 12,2 5,5 2,8
ТМ -1600/6; 10 0,23; 0,4; 0,69 3,3 18,0 5,5 2,6
ТМ -2500/6; 10 0,4; 0,69; 10,5 4,3 24,0 5,5 1,0

Примечание. Трансформатор ТМ – 400/10 – с масляным охлаждением, трёхфазный с Sном = 400 кВА; Uном1 =10 кВ и Uном2 = 0,23 или 0,4 или 0,69 кВ; потери в стали Рст = 0,95 кВт; потери в обмотках Ро.ном = 5,5 кВт; напряжение короткого замыкания Uк = 4,5%; ток холостого хода I = 2,1%.

Пример 7. Трёхфазный трансформатор имеет следующие номинальные данные: мощность Sном =160 кВ*А, напряжения обмоток Uном1 =10 кВ, Uном2 = 0,4 кВ. Коэффициент его нагрузки kн = 0,8, коэффициент мощности потребителя cos φ2 =0,95. Сечение магнитопровода Q = 160 см 2 ; амплитуда магнитной индукции Вм = 1,3 Тл. Частота тока в сети ƒ = 50 Гц. Обмотки трансформатора соединены в звезду.

1) Номинальные токи в обмотках и токи при действительной нагрузке;

2) Числа витков обмоток;

3) КПД при номинальной и действительной нагрузках.

Решение. 1. Номинальные токи в обмотках:

Читайте также:  Бетоносмесители сбр 150 мощность

2. Токи в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки:
I1 = kн * Iном1 = 0,8*9,25 = 7,4 А; I2 = kн * Iном2 = 0,8 * 231 = 185 А.

3. Фазные ЭДС в обмотках при соединении обмоток Y/Y:
Еф1 = Uном1/√3 = 10000/1,73 = 5774 В; Еф2 = Uном2/√3 = 400/1,73 = 230 В.

5. КПД при номинальной нагрузке. Предварительно из табл.1 находим потери в стали Рст = 0,51 кВт и потери в обмотках Р0 ном = 3,1 кВт. Тогда КПД
ηном = Sномсоsφ2/( Sномсоsφ2 + Рст + Р0 ном) = 160*0,95/(160*0,95 + 0,51 + 3,1) = 0,977 или 97,7%

КПД при номинальной нагрузке
η = kн Sномсоsφ2/( kн Sномсоsφ2 + Рст + kн 2 Р0 ном) =
0,8*160*0,95/(0,8*160*0,95 + 0,51 +0,8 2 *3,1) = 0,98 или 98%.

Методические указания к решению задачи 6

Задачи этой группы относятся. теме «Электрические машины пере­менного тока». Для их решения необходимо знать устройство и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором и зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу. Необходимо ознакомиться с рядом возможных синхронных частот вращения магнитного потока при частоте тока 50 Гц; 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т.д. Поэтому при частоте вращения ротора, например, n2 = 980 об/мин поле может иметь только
n1 = 1000 об/мин (бли­жайшая к980 об/мин из ряда синхронных частот вращения) и можно сразу определить скольжение, даже не зная числа пар полюсов:s =( n1 – n2 )/ n1 = (1000 – 980)/1000 =0,02.

В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигате­ли серии4А мощностью от 0,06 до 400 кВт (Табл.2).Обозначение типа двигателя расшифровывается так: А — асинхронный; 4 — номер серим; X — алюминиевая оболочка и чугунные щиты (отсутствие буквы X означа­ем, что корпус полностью выполнен из чугуна); Б двигатель встроен в оборудование; Н исполнение защищенное IP23; для закрытых: двига­телей исполнения IР44 буквы Н нет; Р — двигатель с повышенным пуско­вым моментом; С — сельскохозяйственного назначения; цифра после буквального обозначения показывает высоту оси вращения в мм; буквы S, М, L после цифр дают установочные размеры по длине корпуса ( S — самая. короткая станина; М — промежуточная; L — самая длинная); цифрапо­сле установочного размера — число полюсов; У — климатическое испол­нение (для умеренного климата); последняя цифра показывает категорию размещения (I — для работы на открытом воздухе; 3 — для закрытых неотапливаемых помещений). Б обозначении типов двухскоростных двигате­лей после установленного размера указывают через дробь оба числа по­люсов, например 4А160М8/4У3. Здесь 8 и 4 означают, что обмотки стато­ра могут переключаться так, что в двигателе образуются 8 и 4 полюса.

Пример 8. Трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А250S4У3 имеет номинальные данные (Табл.2), мощность Рном = 75 кВт, напряжение Uном = 380 В, частота вращения ротора n2 = 1480 об/мин, КПД ηном = 0,93, коэффициент мощности соsφном = 0,87, кратность пускового тока Iпуск/Iном = 7,5, кратность пускового момента Мпускном =1,2, способность к перегрузкам Мmaxном = 2,2. Частота тока в сети ƒ1 =50 Гц.

Определить: I) потребляемую мощность; 2) номинальный, пусковой и максимальный моменты; 3) номинальный и пусковой токи; 4)номинальное скольжение; 5)суммарные потери в двигателе; 6) частоту тока в роторе.

Решение.I. Мощность, потребляемая из сети:

2.Номинальный момент, развиваемый двигателем:

М = 9,55Рном/n2 = 9,55*75*1000/1480 = 484 Нм

3. Пусковой и максимальный моменты:

Мпуск = 1,2 Мном = 1,2 * 484 = 581 Нм; Мmax = 2,2*484 = 1064 Нм.

4. Номинальный и пусковой токи:

5. Номинальное скольжение:
sном = (n1 – n2)/ n1 = (1500 – 1480)/1500 = 0,013

6. Суммарные потери в двигателе:
∑р = Р1 – Рном = 80,6 – 75 = 5,6 кВт

7. Частота тока в роторе:
ƒ2 = ƒ1*s = 50*0,013 = 0,65 Гц

Источник

Как найти номинальную мощность трехфазного трансформатора



Связь тока, мощности, напряжения и uk% силового трансформатора

Силовой трансформатор представляет собой сложную систему, которая состоит из большого числа других сложных систем. И для описания трансформатора придумали определенные параметры, которые разнятся от машины к машине и служат для классификации и упорядочивания.

Разберем основные параметры, которые могут пригодиться при расчетах, связанных с силовыми трансформаторами. Данные параметры должны быть указаны в технических условиях или стандартах на тип или группу трансформаторов (требование ГОСТ 11677-85). Сами определения этих параметров приведены в ГОСТ 16110.

Номинальная мощность трансформатора — указанное на паспортной табличке трансформатора значение полной мощности на основном ответвлении, которое гарантируется производителем при установке в номинальном месте, охлаждающей среды и при работе при номинальной частоте и напряжении обмотки.

Числовое значение мощности в кВА изначально выбирается из ряда по ГОСТ 9680-77. На изображении ниже приведен этот ряд.

Значения в скобках принимаются для экспортных или специальных трансформаторов.

Если по своим характеристикам оборудование может работать при разных значениях мощностей (например, при различных системах охлаждения), то за номинальное значение мощности принимается наибольшее из них.

К силовым трансформаторам относятся:

  • трехфазные и многофазные мощностью более 6,3 кВА
  • однофазные — более 5 кВА

Номинальное напряжение обмотки — напряжение между зажимами трансформатора, указанное на паспортной табличке, на холостом ходу.

Номинальный ток обмотки — ток, определяемый мощностью, напряжением обмотки и множителем, учитывающим число фаз. То есть если трансформатор двухобмоточный, то мы будем иметь ток с низкой стороны и ток с высокой стороны. Или же ток, приведенный к низкой или высокой стороне.

Напряжение короткого замыкания — дадим два определения.

Приведенное к расчетной температуре линейное напряжение, которое нужно подвести при номинальной частоте к линейным зажимам одной из обмоток пары, чтобы в этой обмотке установился ток, соответствующий меньшей из номинальных мощностей обмоток пары при замкнутой накоротко второй обмотке пары и остальных основных обмотках, не замкнутых на внешние цепи

Напряжение короткого замыкания uk — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в ней проходит ток, равный номинальному

Определились с основными терминами, далее разберем как посчитать ток и сопротивление трансформатора на примере:

ТМ-750/10 с номинальными напряжениями 6 кВ и 0,4 кВ. Ток с высокой стороны будет 72,2 А, напряжение короткого замыкания — 5,4%. Для определения тока воспользуемся следующим выражением:

Так что, если недобрали данных для расчетов, всегда можно досчитать. Но это рассмотрен случай двухобмоточного Т.

Чтобы определить сопротивление двухобмоточного трансформатора в именованных единицах (Ом), например, для расчета тока короткого замыкания, воспользуемся следующими выражениями:

  • x — искомое сопротивление в именованных единицах, Ом
  • xT% — относительное сопротивление, определяемое через uk% (в случае двухобмоточных эти числа равны), отн.ед.
  • Uб — базисное напряжение, относительно которого мы ведем наш расчет (более подробно будет рассмотрено в статье про расчет токов КЗ), кВ
  • Sном — номинальная мощность, МВА

В формуле выше важно следить за единицами измерения, не спутать вольты и киловольты, мегавольтамперы с киловольтамперами. Будьте начеку.

Формулы для расчета относительных сопротивлений обмоток (xT%)

В двухобмоточном трансформаторе все просто и uk=xt.

Трехобмоточный и автотрансформаторы

В данном случае схема эквивалентируется в три сопротивления (по секрету, одно из них частенько бывает равно нулю, что упрощает дальнейшее сворачивание).

Читайте также:  Purmo delta laserline мощность

Трехфазный у которого НН расщепленная

Частенько в схемах ТЭЦ встречаются данные трансформаторы с двумя ногами.

В данном случае всё зависит от исходных данных. Если Uk дано только для в-н, то считаем по верхней формуле, если для в-н и н1-н2, то нижней. Схема замещения представляет собой звезду.

Группа двухобмоточных однофазных трансформаторов с обмоткой низшего напряжения, разделенной на две или на три ветви

Хоть внешне и похоже на описанные выше, и схемы замещения подобны, однако, формулы будут немного разные.

Вы находитесь на странице, адап­ти­ро­ван­ной для быстрой загрузки

Источник

Трансформатор.

Перед решением задачи изучите по Л1.§7.1-7.7, Л2.§5.1-5.8, Л3§7.1-7.5

Основными параметрами трансформатора являются:

Sн – номинальная мощность трансформатора.

U 1н – номинальное первичное напряжение.

U 2н – номинальное вторичное напряжение.

I 1н – номинальный первичной ток.

I2н – номинальный вторичной ток.

Рст – потери в стали.

Ркз – потери короткого замыкания.

Кт – коэффициент трнсформации.

Iх% –ток холостого хода в процентах.

Uкз% – напряжение короткого замыкания в процентах.

Полная мощность для однофазного трансформатора:

Полная мощность для трёхфазного трансформатора:

Потребляемая активная мощность от сети:

Потребляемая активная мощность потребителем:

Коэффициент нагрузки трансформатора:

Суммарные потери в трансформаторе:

ΣР = Р 1 – Р 2 = Рст + К 2 н ∙ Рк

Коэффициент полезного действия трансформатора:

где: Рст – потери в стали, Рк – потери короткого замыкания.

Пример 1. Однофазный трансформатор предназначен для получения пони- женного напряжения. Полная мощность потребляемая трансформатором из сети S 1, активная мощность Р 1, коэффициент мощности первичной обмотки

cos φ 1, напряжение U 1 ток I 1, число витков w 1, коэффициент трансформации Кт. Активная мощность отдаваемая трансформатором Р 2 при коэффициенте мощ- ности потребителя cos φ 2. Напряжение вторичной обмотки U 2 ток I 2 число витков w 2. Трансформатор работает с коэффициен- том нагрузки Кн на нагрузку с сопротивлением R. К.п.д трансформатора η, суммарные потери ΣР.

Дано: Р 1 = 2,2 кВт, cos φ 1 = 0,833, U 2 = 36 В, w 1 = 2200, w 2 = 360,

Определить: S 1, Sн, Р 2, Р 1н, Кт, U 1, U 2, I 1, I 2, I 1н, I 2н, ΣР, cos φ 2.

1.Полная мощность потребляемая трансформатором из сети:

2.Активная мощность отдаваемая потребителю:

Р 2 = Р 1 ∙ η = 22 ∙ 0,94 = 0,068 кВт.

3.Коэффициент мощности потребителя при S1 = S2 :

5.Напряжение первичной обмотки:

U 1 = Кт ∙ U 2 = 6,11∙ 36 = 220 В.

6.Токи в обмотках:

7.Суммарные потери в трансформаторе:

ΣР = Р 1 – Р 2 = 2,2 −2,068 = 0,132 кВт.

8.Номинальная полная мощность трансформатора:

9.Номинальные токи в обмотках:

10.Номинальная активная мощность потребляемая трансформатором:

11.Номинальная активная мощность отдаваемая трансформатором:

Р 2 н = Sн∙ cos φ 2 = 3,52 ∙ 0,783 = 2, 756 кВт.

Ответ: S 1 = 2,641 кВА. Sн = 3,52 кВА. Р 2 = 0,068 кВт. Р 1н = 2,933 кВт.

Кт = 6,11. U 1 = 220 В. I 1 = 10 А. I2 = 61,1 А. I 1н = 13,33 А. I 2н = 81,48 А.

ΣР = 0,132 кВт. cos φ 2 = 0,783.

Пример 2.Трёхфазный трансформатор имеет номинальную мощность Sн и номинальные напряжения U 1н, U 2н. трансформатор нагружен потребителю с коэффициентом мощности cos φ 2. Коэффициент нагрузки Кн. Определить тип трансформатора, номинальные и фактические токи. К.п.д при номинальной и фактической нагрузках, ток холостого хода и напряжение короткого замыкания.

Читайте также:  Мощность швейной машинки влияет

Дано: Sн = 1600 кВА, U 1н =35 кВ. U 2н =0,69 кВ. cos φ 2 = 0,83. Кн = 0,80.

Определить: I 1н, I 2н, I 1, I 2, ηн , η, Iх, Uк.

1.По таблице— определяем технические данные трансформатора.

ТМ-1600/35. Рст = 3,9 кВт. Рк= 16,5 кВт. Iх =2,2%. Uк = 6,5%.

2. Номинальные токи в обмотках:

3.Фактические токи в обмотках:

I 1 = I 1н ∙ Кт = 26,42 ∙ 0,8 = 21,14 А.

I 2 = I 2н ∙ Кт = 1340,37 ∙ 0,8 = 1072,29 А.

4. Ток холостого хода:

Iх = 2,2% ∙ I 1н = 0,022 ∙ 26,42 =1,19 А.

5.Напряжение короткого замыкания:

Uк = Uкз % ∙ U1н = 0,065 ∙ 35 000 = 227,5 В.

6.К.п.д при номинальной нагрузке: Кн = 1,0.

7.К.п.д при фактической нагрузке: Кн = 0,80.

8.Активная мощность потребителя:

Р2 = Sн ∙ cos φ2 ∙ Кн =1600 ∙ 0,83 ∙ 0,8 =1062,4 кВт.

Ответ: I 1н = 26,42 А, I 2н = 1340,37 А, I 1 = 21,14 А, I 2 = 1072,2 А,

ηн = 0,984, η = 0,986, Iх =1,19 А, Uк = 227,5 В.

Задача 6.1.(Варианты 1-15) Однофазный трансформатор используется для питания пониженным напряжением цепей управления машин и механизмов. Трансформатор имеет следующие данные: первичное напряжение U 1, вторичное U 2, первичный ток I 1, вторичный I 2, активная мощность потребляемая от сети Р 1, активная мощность отдаваемая потребителю Р 2, сопротивление потребителя Z, суммарные потери в трансформаторе ΣР, кпд трансформатора η, коэффициент мощности первичной обмотки cos φ 1, коэффициент мощности потребителя cosφ 2 , коэффициент трансформации Кт. используя данные трансформатора, указанные в таблице 6.1.Определить величины отмеченные прочерками в таблице 6.1.

Вар иант U 1 В I 1 A P 1 Вт cos φ 1 U 2 В I 2 A P 2 Вт cos φ 2 ΣР кВт η
— — — — — 2,5 — 3,5 0.72 1,73 0,75 0,73 0,76 — — — — — — — — — — 0,96 0,98 — 0,97 — — 0,37 0,32 0,47 — — — — — — — — —
— — — — — — — 2,4 4,5 — 3,2 — — — 0,75 — 0,73 — — — — — — — — 3,9 — 2,8 0,93 — — — — 0,6 — 0,35 0,85 — — 0,83 — 2,75 2,75 — 3.34 —
2,2 — — — — 4,5 — — — 0,76 0,71 0,73 0,72 0,66 -50 — — — — — — — — 3,9 — 3,2 1,8 — 0,92 — 0,96 — — — 0,4 0,5 — 0,92 — — — 0,86 3,15 — — —

Задача 6.1.(Варианты 16-30) На станции ТО и ТР автомобилей в смотровых канавах применяются светильники с пониженным напряжением. Понижающий трансформатор эксплуатируется в номинальном режиме. Трансформатор имеет следующие номинальные значения; мощность Sн, первичное Uн1, вторичное Uн2, первичный ток Iн1, вторичный Iн2, ток холостого хода Iх. Коэффициент трансформации Кт. Лампы накаливания переносных светильников, сопротивлением R, подключены к вторичной обмотке трансформатора. Определить величины указанные прочерками в таблице 6.2.

Вар иант Sн ВА U Н 1 В I Н 1 A U Н2 В I Н2 A Iх A Iх/ Iн R Ом Кт
— — — — — 2 4 — — — — — — — — — — — 0,06 0,1 0,08 0.05 0,1 — — — — — — 9,17 18,33 — 10,57
— — — — — 0,96 2,27 1,91 1,83 — — — — — — — — — — — — 0,5 0,1 0,04 0,07 0,06 — 4,8 — — — 10,56 — 9,17 10,58 18,32
— — — — — — — — — 0,91` 3,33 — — — — — — — — 0,04 0,09 0,05 0,09 0,1 — — — — — — 10.57 10,56 — —
Читайте также:  Бетоносмесители сбр 150 мощность

Задача 6.1.(Варианты 31-40) Однофазный трансформатор, для питания цепей сигнализации с пониженным напряжением, работает в номинальном режиме и имеет следующие данные; мощность Sн, первичное напряжение U 1н, вторичное U 2н, первичный ток I 1н, вторичный ток I 2н, ток холостого хода Iх, число витков первичной обмотки w 1, вторичной w 2, коэффициент трансфор- мации Кт, сопротивление нагрузки R. Определить величины указанные про- черками в таблице 6.3.

Вари ант Sн ВА U 1н, В I 1н А w 1 U 2н В I 2н А w 2 Iх А Iх/ I2н R Ом Кт
— — — — — — — 6,4 — — — — — — — — — — — — — — — — — 0.08 0,05 0,1 0,07 0,05 — — — — — 13,8 — 41,6 41,6 13,8
— — — — — 1,8 — 1,2 66,7 — — — — — — 44,4 — 11,1 — — — — — — — — 0,05 0,04 0,07 0,08 0,07 — — — — — 18,6 — — — 10,6

Задача 6.1.(Варианты 41-50) Однофазный двухобмоточный трансфор- матор используется для питания пониженным напряжением элементов аппаратуры ремонтируемого оборудования. Табличные данные трансфор- матора: номинальная мощность Sн, номинальные напряжения U 1н, U 2н. Номинальные токи в обмотках I 1н, I 2н, фактические токи в обмотках I 1, I 2 при мощности потребителя S 2 и коэффициенте мощности cosφ2. Коэффициент нагрузки трансформатора Кн. Потребляемая активная мощность трансформатором Р1, потребляемая нагрузкой Р2, суммарные потери в трансформаторе ΣР, к.п.д. трансформатора η. Определить величины указанные прочерками в таблице 6.4.

Вар иант Sн ВА U 1н, В I 1н А U 2н В I 2н А Р 2 Вт cosφ2 η Кн
4 3 — — — — — 6,5 37,7 — — — — — 22,3 — 16,6 — — — — 0,86 — 0,74 — 0,75 0,81 0,82 — 0,74 — 0,65 0,92 0,95 0,74 —
— — — — — — 1,6 — — — — 13,3 — 83,3 11,1 — — — — 0,80 0,78 — 0,85 0,70 — — 0,84 0,78 0,90 0,75 — 0,78 0,72

Задача 6.2.(Варианты 1-25) Трёхфазный трансформатор имеет номиналь- ную мощность Sн и номинальные напряженияU 1н и U 2н. Трансформатор нагружен на Кн своей номинальной мощности на потребитель с коэффи -циентом мощности cosφ 2.

Определить: 1.трансформатор; 2. номинальные и фактические токи в обмотках; 3. к.п.д. при номинальной и фактической нагрузках; 4.недос- тающие данные выбрать из таблицы 6.7. Данные для своего варианта выбрать из таблицы 6.5.

Источник