Характеристики трансформатора

1.Величины, характеризующие трансформатор

 

1.1.Данные силового  энергетического трансформатора

 

Таблица 1                    Типоразмер трансформатора

Номинальные данные			Данные х.х.		Данные к.з.
, кВА	, кВ	, кВ	, кВт	,%	, кВт	, %
63	6	0,4	0,256	2,8	1,28	4,5

 

1.2 Схема и  группа соединения обмоток трансформатора

Схема соединения обмоток Y/Y-0

1.3 Расчет номинальных  линейных и фазных токов и  напряжений.

Определим величину линейного  напряжения первичной  и вторичной обмоток трансформатора с заданной схемой:

Определим величину фазного напряжения

   (1)

 

где - первичное номинальное напряжение.

   (2)

где - вторичное номинальное напряжение.

 

Определим линейные токи первичной и вторичной обмоток трансформатора

    (3)

где  - номинальная мощность трансформатора

 

 

 

 

 

 

 

     (4)

 

Определим фазные токи

 

           (5)

 

1.4. Данные режима  холостого хода

Величина тока холостого  хода в амперах

 

  (7)

_{где  -  ток холостого хода в процентах.}

Активная составляющая тока холостого хода

 

  (8)

где - мощность холостого хода.

Реактивная  составляющая тока холостого хода

_{Полное  сопротивление трансформатора а режиме холостого  хода}

    (10)

Активная составляющая сопротивления холостого хода

   (11)

Индуктивная составляющая сопротивления холостого хода

 

 

 

 

 

 

(12)

Угол сдвига фаз в режиме холостого хода

    (13)

Коэффициент  мощности в режиме холостого хода

  (14)

1.5. Данные режима  короткого замыкания

Напряжение  короткого замыкания

  (15)

где - напряжение короткого замыкания в процентах.

Полное сопротивление трансформатора в режиме короткого замыкания

   (16)

Активная составляющая сопротивления трансформатора в  режиме короткого замыкания

  (17)

где - мощность короткого замыкания.

Реактивная составляющая сопротивления трансформатора в  режиме короткого замыкания

  (18)

Угол сдвига фаз в режиме короткого замыкания

  (19)

Коэффициент мощности в режиме короткого замыкания

  (20)

1.6. Характеристики  трансформатора при работе под  нагрузкой

1.6.1. Внешняя  характеристика

Для построения внешней характеристики  воспользуемся  формулой

  (21)

Где - коэффициент загрузки по току

- угол сдвига фаз нагрузки

 

(23)

По результатам  расчетов построим графики (рисунок 1)

 

 

Рисунок 1

 

1.6.2. Характеристика КПД

КПД определим по уравнению

   (26)

Например,  при 

Расчет зависимости  КПД трансформатора от нагрузки при  заданных произведем по формуле и результаты сведем в таблицу 2

 

 

Таблица 2

	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
при	0,959	0,976	0,981	0,982	0,982	0,981	0,98	0,979	0,978	0,976
при	0,949	0,97	0,976	0,978	0,978	0,977	0,976	0,974	0,972	0,97

 

По данным таблицы 2 строим графики (рисунок 2)

 

 

Рисунок 2

1.7. Схема замещения  трансформатора. Расчет параметров  Т-образной схемы замещения

Определим параметры  схемы замещения

(27)

  (28)

Параметры цепи намагничивания

  (29)

(30)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 –  Т-образная схема замещения

 

2.Величины, характеризующие режимы работы трансформатора

 

2.1Суточные графики коэффициента загрузки трансформатора и коэффициента мощности нагрузки

Таблица 3

t, час	0-8	8-12	12-16	16-18	18-21	21-23	23-24
	0,3	0,83	0,70	0,95	1,0	0,56	0,30
	0,8	0,95	0,96	0,85	0,94	1,0	0,8

 

2.2 Расчет суточных  графиков

Строим суточные графики нагрузки(рисунок 3 и рисунок 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4

Рассчитаем  суточный график изменения сопротивления  нагрузки. Мощность нагрузки

   (32)

Полное сопротивление  нагрузки

  (33)

Активное сопротивление  нагрузки

   (34)

Реактивное  сопротивление нагрузки

  (35)

Полное сопротивление  нагрузки  в комплексной форме

  (36)

Определим коэффициент  трансформации 

   (37)

Рассчитаем  сопротивления нагрузки, приведенные  к стороне высокого напряжения

  (38)

   (39)

   (40)

Определим входное  сопротивление в комплексных  числах

  (41)

Определим модуль входного сопротивления

 

  (42)

Аргумент входного сопротивления

  (43)

Определим ток  первичной обмотки

   (44)

Определим приведенный  ток вторичной обмотки 

   (45)

Определим натуральный  ток вторичной обмотки 

  (46)

Определим приведенное вторичное напряжение

  (47)

Определим натуральное  напряжение вторичной обмотки

  (48)

Определим коэффициент  загрузки по току

   (49)

Результаты  остальных расчетов сведем в таблицу 4

 

Таблица 4

 

t,час	0-8	8-13	13-15	15-17	17-19	19-23	23-24
	0,25	1,0	0,85	0,75	0,6	0,9	0,25
	1,0	0,9	0,85	0,95	0,8	0,85	1,0
, Ом	10,16	2,54	2,988	3,368	4,233	2,822	10,16
, Ом	10,16	2,286	2,54	3,217	3,386	2,399	10,16
, Ом	0	1,107	1,575	1,057	2,54	1,487	0
, Ом	6349	1587	1867	2116	2646	1764	6349
, Ом	6349	1429	1587	2011	2116	1499	6349
, Ом	0	692,063	984,127	660,317	1,587	929,453	0
, Ом	6382	1462	1621	2044	2150	1533	6382
, Ом	6382	1461	1620	2043	2149	1531	6382
, Ом	63,734	755,797	1048	724,051	1651	993,187	63,734
, А	0,905	3,511	2,993	2,664	2,13	3,163	0,905
, А	22,616	87,756	74,826	66,596	53,266	79,079	22,616
, В	5744	5572	5589	5636	5637	5579	5744
	0,249	0,965	0,823	0,732	0,586	0,87	0,249