МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ»
УТВЕРЖДАЮ:
Преподаватель к.т.н., доцент
уч.степень, звание
____________/А.В. Виноградов/
подпись ФИО
«___» _______________ 2011 г.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ (проект)
По дисциплине
«Электрические машины»
Студент _______________________________
Группа _______________ шифр ___________
Тема проекта: ___________________________________________________
Утверждено распоряжением по кафедре№ ___ от «__» ________ 20___г.
Срок представления проекта к защите «____» ______________ 20___ г.
1. Исходные данные для проектирования: справочные данные по силовым трансформаторам, вариант задания на курсовую работу.
Перечень разделов пояснительной записки
2.1. Расчет параметров силового трансформатора.
2.2. Распределение нагрузки между силовыми трансформаторами.
|
|
|
2.3. Оптимизация потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
3. Перечень графического материала:
1. Схемы замещения силового трансформатора.
2. Векторная диаграмма силового трансформатора
3. Схема двухтрансформаторной подстанции
ПРИМЕЧАНИЕ: Все листы рекомендуется выполнять на формате А4 или большем (при необходимости).
Календарный план выполнения курсовой работе
| № п/п | Наименование разделов | Число, месяц | Подпись руководителя | |
| По плану | Фактически | |||
| 1 | Расчет параметров силового трансформатора. | |||
| 2 | Распределение нагрузки между силовыми трансформаторами. | |||
| 3 | Оптимизация потерь электроэнергии в силовых трансформаторах | |||
Руководитель проекта: __________________________/______________/___
подпись ФИО
Задание принял к исполнению: _____________________/_______________/
подпись ФИО
«____»________________20___г.
Выполнение, оформление и защита курсовых работ осуществляется в соответствии с требованиями учебного пособия «ВЫПУСКНЫЕ КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ РАБОТЫ БАКАЛАВРОВ. ДИПЛОМНЫЕ ПРОЕКТЫ И РАБОТЫ. МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ. КУРСОВЫЕ РАБОТЫ И ПРОЕКТЫ. (ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ, ОФОРМЛЕНИЮ И ЗАЩИТЕ)» [1].
|
|
|
Вариант типового задания на курсовое проектирование для студентов очного и заочного отделения может быть определен по вариантам (таблицы в соответствующих разделах курсовой работы). Вариант определяется в соответствии с номером студента в списке группы. Приветствуется выполнение курсового проекта (работы) по теме дипломного проектирования.
ЗАДАНИЕ 1.1 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСФОРМАТОРА
Выполнить описание силового трансформатора с заданной, согласно варианта, мощностью. Указать типы выпускаемых трансформаторов данной мощности, их особенности по конструкции, назначению, маркировке. Выполнить однолинейную схему трансформаторной подстанции с трансформатором данной мощности и ее описание.
Определить следующие параметры силового трансформатора, приведенного в таблице 1.1, согласно своего варианта:
1. номинальные значения фазных токов и напряжений;
2. коэффициент трансформации;
3. составляющие напряжения короткого замыкания и тока холостого хода в процентах и именованных единицах;
|
|
|
4. параметры Т-образной схемы замещения трансформатора;
5. наибольшее значение коэффициента полезного действия трехфазного трансформатора;
6. коэффициент мощности при коротком замыкании и холостом ходе,
7. сопротивления схемы замещения для режима короткого замыкания;
8. КПД при номинальной нагрузке и коэффициентах мощности cosφ=1 и cosφ=0.8;
9. активную мощность на вторичной стороне для cos φ= 0.8, при которой значение КПД будет наибольшим;
10. потери в трансформаторе при заданной мощности;
11. напряжение на выводах вторичной обмотки при номинальной нагрузке и коэффициентах мощности cos φ=1 и cos φ=0.8.
12. начертить схему замещения трансформатора с расчетными значениями сопротивлений;
13. построить упрощенную векторную диаграмму трансформатора.
Таблица 1.1 – Данные трансформаторов для задания 1.1
| Вариант | Sн, кВА | U1н, кВ | U2н, кВ | Uк,% | Iхх, % | Рхх, Вт | Рк, Вт | Схема соединения | S,% от Sн, ; сos φ2 | ||
| 1 | 25 | 10 | 0,4 | 4,5 | 3,2 | 130 | 600 | Y/Yн | 50; 0,8 | ||
| 2 | 40 | 10 | 0,4 | 4,7 | 3,0 | 175 | 1000 | Y/Zн | 60; 0,9 | ||
| 3 | 63 | 10 | 0,4 | 4,5 | 2,8 | 240 | 1280 | Y/Yн | 70; 0,85 | ||
| 4 | 100 | 10 | 0,4 | 4,5 | 2,6 | 330 | 1970 | Y/Yн | 90; 0,95 | ||
| 5 | 160 | 10 | 0,4 | 4,5 | 2,4 | 510 | 2650 | Y/Yн | 80; 0,7 | ||
| 6 | 250 | 10 | 0,4 | 4,7 | 2,3 | 740 | 3700 | Y/Zн | 70; 0,75 | ||
| 7 | 400 | 10 | 0,4 | 4,5 | 2,1 | 950 | 5500 | Y/Yн | 60; 0,6 | ||
| 8 | 630 | 10 | 0,4 | 5,5 | 2,0 | 1310 | 7600 | Y/Yн | 50; 0,8 | ||
| 9 | 1000 | 10 | 0,4 | 5,5 | 0,5 | 1600 | 10800 | ∆/Yн | 40; 0,9 | ||
| 10 | 1600 | 10 | 0,4 | 5,5 | 0,4 | 2300 | 16500 | ∆/Yн | 30; 0,85 | ||
| 11 | 250 | 35 | 11 | 6,5 | 2,3 | 900 | 3700 | Y/∆ | 20; 0,95 | ||
| 12 | 400 | 35 | 11 | 6,5 | 2,1 | 1200 | 5500 | Y/∆ | 90; 0,7 | ||
| Продолжение таблицы 1.1
| |||||||||||
| 13 | 630 | 35 | 11 | 6,5 | 2,0 | 1600 | 7600 | Y/∆ | 80; 0,75 | ||
| 14 | 1000 | 35 | 11 | 6,5 | 1,5 | 2350 | 12200 | Y/∆ | 70; 0,6 | ||
| 15 | 1600 | 35 | 11 | 6,5 | 1,4 | 3100 | 18000 | Y/∆ | 60; 0,65 | ||
| 16 | 2500 | 35 | 11 | 6,5 | 1,1 | 4350 | 25000 | Y/∆ | 50; 0,8 | ||
| 17 | 4000 | 35 | 11 | 7,5 | 1,0 | 5700 | 33500 | Y/∆ | 40; 0,9 | ||
| 18 | 6300 | 35 | 11 | 7,5 | 0,9 | 8000 | 46500 | Y/∆ | 100; 0,85 | ||
| 19 | 10000 | 35 | 11 | 7,5 | 0,8 | 12300 | 65000 | Y/∆ | 80; 0,95 | ||
| 20 | 10000 | 35 | 6,3 | 7,5 | 0,8 | 10000 | 65000 | Y/∆ | 60; 0,7 | ||
Указания к расчетам по заданию 1.1:
Вначале внимательно выпишите необходимые данные из задания. Обратите внимание на схемы соединения обмоток высшего и низшего напряжения. Для различных схем соединения существуют отличия в расчетах ряда параметров трансформатора.
Приступив к расчетам примите обозначения и индексы таким образом, чтобы они легко читались и было понятно, к какому случаю и к какому оборудованию относится данный коэффициент или величина. Например, для первичной обмотки в расчетах принимается индекс 1, для вторичной – индекс 2. В то же время индексы 1 и 2 могут использоваться для обозначения разных трансформаторов, например на двухтрансформаторной подстанции.
Пример расчета для варианта 1 приведен в приложении 1 к данному учебному пособию. Пример выполнен в программе Mathcad.
Основные расчетные формулы:
фазные значения номинальных напряжений, кВ определяются, для схемы Y:
,
Где U1(2)н – номинальное напряжение соответствующих обмоток, высшего (с индексом 1) или низшего (с индексом 2) напряжения.
Для схемы ∆:
.
Фазные значения номинальных токов, А для схемы Y:
,
Где Sн – номинальная мощность трансформатора, Iн – номинальный ток соответствующих обмоток, высшего (с индексом 1) или низшего (с индексом 2) напряжения.
Для схемы ∆:
.
Коэффициент трансформации:
.
Рисунок 1.1 - Схема замещения одной фазы трансформатора в режиме КЗ
|
Рисунок 1.2 - Упрощённая схема замещения одной фазы трансформатора в режиме КЗ
|
Напряжение короткого замыкания, В:
,
где Uk% - напряжение короткого замыкания, %.
Полное сопротивление схемы замещения для опыта к.з., Ом:
.
Активное сопротивление для опыта к.з., Ом:
,
где m – количество фаз, Рk – потери короткого замыкания, Вт.
Сопротивления короткого замыкания, Ом,
активное:
,
где r1, r2 – активное сопротивление обмоток высшего и низшего напряжения соответственно.
Индуктивное сопротивление:
,
где Ukp% - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания; Ukа% - активная составляющая напряжения короткого замыкания; х1, х2 – индуктивное сопротивление обмоток высшего и низшего напряжения соответственно.
Индуктивное сопротивление для опыта к.з., Ом:
.
Коэффициент мощности для опыта короткого замыкания, о.е.:
.
,
, %
Индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания:
, В
, %
Приведенное значение полного сопротивления вторичной обмотки трансформатора:
Z2/ = Z2·k.
Приведенное значение активного сопротивления вторичной обмотки трансформатора:
R2/ = R1 = R2·k.
Приведенное значение индуктивного сопротивления вторичной обмотки трансформатора:
Х2/ = X1 = Х2·k.
Приведенное значение тока во вторичной обмотке трансформатора:
I2/ = I2/k
Приведенное значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора:
U2/ = U2·k
Рисунок 1.3 - Схема замещения одной фазы трансформатора в режиме ХХ
|
Полное сопротивление схемы замещения для опыта холостого хода, Ом:
,
где Iхх – ток холостого хода, А.
Активное сопротивление для опыта холостого хода, Ом:
,
где Рхх – потери холостого хода, Вт.
Индуктивное сопротивление для опыта холостого хода, Ом:
.
Коэффициент мощности при холостом ходе, о.е.:
.
Коэффициент полезного действия трансформатора:
,
где Р2 – мощность нагрузки, кВт; Р1 – мощность, потребляемая из сети, кВт.
Коэффициент загрузки трансформатора:
,
где Sнагр – мощность нагрузки.
Коэффициент загрузки, соответствующий максимальному КПД:
.
Максимальное значение КПД, %:
,
где ∆Р – потери мощности в трансформаторе, Вт
Максимальное значение коэффициента полезного действия соответствует условию Рхх = Рk.
Учитывая, что потери короткого замыкания Рk=3·I1ф2·Rкз, можно определить значения тока:
, А
и активной мощности на вторичной стороне:
,
где I2 – ток нагрузки (во вторичной обмотке), А.
Потери мощности в трансформаторе при Sнагр:
, Вт.
Приведенное напряжение на вторичной обмотке, соответствующее упрощенной схеме замещения трансформатора под нагрузкой:
.
Напряжение на выводах вторичной обмотки при номинальной нагрузке:
;
Рисунок 1.4 - Т-образная схема замещения одной фазы трансформатора
|
Рисунок 1.5 - Векторная диаграмма токов и напряжений трансформатора при активно-индуктивной нагрузке
|
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 215; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!