3. Основные технические характеристики трехфазного двухобмоточного трансформатора

• полная мощность S = _____кВА;

• номинальное напряжение обмотки ВН U_1н = _____В;

• номинальное напряжение обмотки НН U_2н = _____В;

• частота напряжения сети f = 50 Гц;

• потери холостого хода P₀ = _____Вт;

• ток холостого хода i₀ = _____%;

• потери короткого замыкания Р_к = _____ Вт;

• напряжение короткого замыкания u_к = _____ %;

• схема и группа соединения обмоток ______.

4. Параметры и характеристики трансформатора, подлежащие расчету

В проекте необходимо выполнить следующие расчеты:

– определить параметры Т-образной схемы замещения одной фазы трансформатора;

– рассчитать и построить зависимость коэффициента полезного действия от нагрузки η = f(β) при значениях коэффициента нагрузки β = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 от номинального тока вторичной обмотки трансформатора I_2н. Определить максимальное значение КПД;

– построить внешние характеристики трансформатора для активной, активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузки;

Цели задания – приобретение теоретических знаний и приобретение практических навыков расчета параметров и характеристик реальных трехфазных трансформаторов.

Примечание. При определении параметров трехфазного трансформатора расчет ведется на одну фазу.

5. Расчёт основных параметров и характеристик трансформатора

5.1. Т-образная схема замещения трансформатора

Рис. 1

5.2. Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода

Номинальный ток первичной обмотки трансформатора

Ток холостого хода трансформатора

где i₀ – ток холостого хода, в %.

Мощность потерь холостого хода на фазу

где m – число фаз первичной обмотки трансформатора, m = 3.

Полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе

Активное сопротивление ветви намагничивания

Реактивное сопротивление ветви намагничивания

Коэффициент трансформации трансформатора

5.3 Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме короткого замыкания

В опыте короткого замыкания вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, а подводимое к первичной обмотке напряжение подбирается так, чтобы ток обмотки был равен номинальному. В этом случае намагничивающим током можно пренебречь. Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания представлена на рис. 2

Рис. 2

Суммарное значение активных сопротивлений (R₁+R'₂) обозначают R_к и называют активным сопротивлением короткого замыкания, а (X₁+X₂) –индуктивным сопротивлением короткого замыкания X_к.

Напряжение короткого замыкания

Полное сопротивление короткого замыкания

где I_к – ток короткого замыкания

Мощность короткого замыкания

Активное сопротивление короткого замыкания

Индуктивное сопротивление короткого замыкания

Обычно принимают схему замещения симметричной, т.е.:

где R₁ – активное сопротивление первичной обмотки трансфор-матора; Х₁ – индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком первичной обмотки.

Определим значение всех токов и падений напряжения:

• номинальный фазный ток вторичной обмотки трансформатора

• приведенный ток вторичной обмотки

• приведенное напряжение вторичной обмотки трансфор-матора

• приведенное к первичной цепи падение напряжения на активном сопротивлении вторичной обмотки равно

• приведенное к первичной цепи падение напряжения на индуктивном сопротивлении вторичной обмотки равно

• падение напряжения на активном сопротивлении первичной обмотки

• падение напряжения на индуктивном сопротивлении первичной обмотки