Расчет внешних характеристик трансформаторов

 

Внешняя характеристика трансформатора - это зависимость вторичного напряжения от коэффициента нагрузки трансформатора при постоянном напряжении, частоте и cosϕ₂.

Определяем значение вторичного напряжения в процентах при данных значениях cosϕ₂ ., т.е. при активной, индуктивной и емкостной нагрузках:

 

;                                       (5.6.1)

 

.

 

Изменение вторичного напряжения при активной нагрузке:

 

;                    (5.6.2)

 

.

 

Изменение вторичного напряжения при индуктивной нагрузке:

 

;                        (5.6.3)

 

.

 

Изменение вторичного напряжения при емкостной нагрузке:

 

;                        (5.6.4)

 

 

Аналогично считаем изменение напряжения на всем диапазоне, сводим в таблицу 5.6.1 и строим внешние характеристики трансформатора рисунок 5.6.1-5.6.3.

 

 

Таблица 5.6.1 - внешние характеристики трансформатора

β		cosϕ2=1	cosϕ2=0.8  ϕ2>0	cosϕ2=0.8  ϕ2<0
1.5	0.994	0.319	9.3	-8.48
1.25	0.995	0.266	7.75	-7.063
1	0.995	0.213	6.2	-5.65
0.8	0.997	0.17	4.96	-4.52
0.5	1	0.106	3.099	-2.825
0.3	1.003	0.064	1.86	-1.695
0.03	1.004	0.006	0.186	-1.17
0	1.005	0	0	0

 

Рисунок 5.6.1- Изменение вторичного напряжения при активной нагрузке.

 

Рисунок 5.6.2 - Изменение вторичного напряжения при индуктивной нагрузке.

 

Рисунок 5.6.3 - Изменение вторичного напряжения при емкостной нагрузке.

 

Расчет зависимости к.п.д. трансформатора от величин нагрузки

Зависимость к.п.д. трансформатора от коэффициента нагрузки определяют по формуле:

 

;                               (5.7.1)

 

где Р₀=70 - потери холостого хода трансформатора, кВт;

расчет к.п.д. будем вести для значений cosϕ₂=0.8 и cosϕ₂=1.

 

.

 

Аналогично рассчитываем значение к.п.д. на всем диапазоне нагрузок и сводим полученные данные в таблицу 5.7.1 . Графически отображаем зависимость к.п.д. от нагрузки рисунок 5.7.1 - 5.7.2.

 

Таблица 5.7.1 - к.п.д. трансформатора

β	К.п.д.
	cosϕ2=1	cosϕ2=0.8
1.5	0.988	0.991
1.25	0.99	0.992
1	0.991	0.993
0.8	0.992	0.994
0.5	0.993	0.995
0.3	0.992	0.994
0.03	0.949	0.96
0	0	0

 

Рисунок 5.7.1 - КПД трансформатора при активной нагрузке.

 

Рисунок 5.7.2 - КПД трансформатора при индуктивной нагрузке.

 

Определяем, при каком значении β_max к.п.д. будет максимальным:

 

;                                              (5.7.2)

 

.

 

То есть к.п.д. принимает наибольшее значение при такой нагрузке, при котором потери короткого замыкания равны потерям холостого хода, или, как принято говорить, переменные потери равны постоянным.

 

Определение допустимой нагрузки на трансформаторы при параллельной работе с разными коэффициентами трансформации

Определяем коэффициент трансформации при заданных вторичных напряжениях:

 

;                                               (5.8.1)

 

где U₁=115 - высшее напряжение, кВ;

U₂=6.3 - низшее напряжение, кВ.

 

.

 

;                                           (5.8.2)

 

.

 

Определяем номинальный ток трансформаторов при заданном вторичном напряжении:

 

;                                         (5.8.3)

 

.

 

;                                        (5.8.4)

 

.

 

;                                   (5.8.5)

 

.

 

Определяем разницу коэффициентов трансформации:

 

;                                        (5.8.6)

 

.

 

Определяем суммарный ток нагрузки сети при заданном режиме работы:

 

;                                     (5.8.7)

 

.

 

Определяем уравнительный ток, протекающий в обмотках параллельно включенных трансформаторов при отключенной нагрузке:

 

;                                   (5.8.8)

 

где u_k1=6.3%, u_k2=8.5%.

 

.

 

Определяем угол ϕ₂ между векторами U₂ и І_ур:

 

;                                      (5.8.9)

 

где х_к1=х_к2=17.346 - реактивное сопротивление, Ом;

r_k1=r_k2=0.651 - активное сопротивление, Ом.

 

.

 

Определяем токи загрузки трансформаторов без учета уравнительного тока:

 

;                                   (5.8.9)

 

.

 

Определяем токи загрузки трансформаторов с учетом уравнительного тока:

 

;           (5.8.10)

 

где ϕ₂=0.

 

.

 

;            (5.8.10)

 

.

 

Определяем перегрузку трансформаторов при cosϕ₂=1:

 

;                              (5.8.11)

 

.

 

;                              (5.8.12)

 

.

 

При активной нагрузке первый трансформатор испытывает перегрузку на 20%, а второй трансформатор недогружен на 13.8%.

Аналогично рассчитываем при индуктивном режиме нагрузки cosϕ₁=0.8:

 

;           (5.8.13)

 

где ϕ₁=36.87˚.

 

.

 

;            (5.8.14)

 

.

 

Определяем перегрузку трансформаторов при cosϕ₂=0.8:

 

;                              (5.8.15)

 

.

 

;                              (5.8.16)

 

.

 

При индуктивной нагрузке первый трансформатор испытывает перегрузку на 16%, а второй трансформатор недогружен на 11%.

 

---

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 213; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!