Задача № 3.1
Однофазный и трехфазный трансформаторы, работающие как понижающие, имеют примерные параметры, представленные в таблицах 6, 7. Заданы: полная мощность Sн; номинальные напряжения на первичной U1н и вторичной U2н обмотках; активные мощности Р0 в режиме холостого хода и потерь Ркз в проводах обмотки при номинальной нагрузке; напряжение короткого замыкания uка.
Таблица 6 .Параметры исследуемых трансформаторов
Тип трансформатора
|
Sн, кВА
|
U1н, В
|
U2н, В
|
Р0, Вт
|
Ркз, Вт
|
uкз, %
|
Однофазный
|
6,3
|
400
|
230
|
45,2
|
156
|
2,65
|
Трехфазный
|
25
|
220
|
133
|
157
|
576
|
3,15
|
Таблица 7. Задание к задаче № 3.1
1
|
0,80
|
cos1
|
0,65
|
2
|
0,72
|
cos2
|
0,60
|
Используя параметры трансформаторов необходимо рассчитать:
коэффициент трансформации n;
номинальные токи первичной и вторичной обмотки;
процент активной и реактивной части напряжения короткого замыкания;
напряжение на вторичной обмотке U2 при активно-индуктивной нагрузке, составляющей 1 от номинальной нагрузки;
значения сos1, КПД при cos2 и нагрузке, составляющей 2 от номинальной;
годовой КПД, если с полной нагрузкой ( = 1) при cos1 трансформатор работает tр = 300 дней в календарном году.
Для условий задачи, соответствующей номеру варианта (таблица 7), выполнить следующие этапы расчета.
1. Записать задание, соответствующее номеру варианта. Письменно пояснить физическое значение параметров Sн, U1н, U2н,Р0, Ркз, uкз, I0,1, соs1, 2, соs2 (табл. ).
2. Определить (рассчитать) параметры трансформаторов:
Однофазный Трехфазный
3. Коэффициент трансформации n:
n = U1н/U2н
n = 1,74; n = 1,65.
4. Номинальный ток I1н первичной обмотки:
для однофазного:
I1н = Sн/U1н ;
для трехфазного:
I1н = Sн/3U1н:
I1н =15,75 А; I1н = 65,61 А.
5. Номинальный ток I2н вторичной обмотки:
для однофазного:
I2н = Sн/U2н ;
для трехфазного:
I2н = Sн/3U2н:
I2н = 27,4 А; I2н = 108,5 А.
6. Расчет напряжения на вторичной обмотке U2 при активно-индуктивной нагрузке.
7. Процент активной части напряжения короткого замыкания uка, %:
резистор катушка напряжение сопротивление
uка = Ркз100/Sн;
uка = 2,48 %; uка = 2,3 %.
8. Процент реактивной части напряжения короткого замыкания uкр, %:
uкр = (uкз2 − uка2)0,5;
uкр = 0,94 %; uкр = 2,15 %.
9. Относительные потери напряженияu21, %, при cos1 :
u2 = 1(uкаcos1 + uкрsin1);
u2 = = 1,89 %; u2 == 2,57 %.
10. Относительные потери напряженияu22, %, при cos2 :
u2 = 1(uкаcos2 + uкрsin2);
u2 = = 1,79 %; u2 == 2,48 %.
11. Напряжение на вторичной обмотке U21 при при cos1 :
U21 = U2н(1 u21/100);
U2 = = 225,65 В; U2 = = 129,58 В.
12. Напряжение на вторичной обмотке U22 при при cos2 :
U22 = U2н(1 u22/100);
U2 = = 225,88 В; U2 == 129,70 В.
13. Значение КПД при cos2 и нагрузкой 2:
= 2Sнcos2/(2Sнcos2 + P0 + 22Pкз);
== =
=0,956 ; = 0,959.
14. Расчет значения годового (за Т = 8760 час) КПД г при полной нагрузке.
15. Полезная мощность, отдаваемая трансформатором потребителю электроэнергии при номинальной нагрузке ( = 1) при cos1: Р2н = Sнcos1;
Р2н = = 4,01 кВт; Р2н = = 16,25 кВт.
16. Энергия, отдаваемая трансформатором потребителю за год:
W2 = Р2нtр.
tр= 7200 час
W2 == 28872 кВтч; W2 == 180000 кВтч.
17. Энергия, потребляемая трансформатором за год в режиме холостого хода:
W0 = Р0Т;
W0 == 395,95 кВтч; W0 == 1375,32 кВтч.
18. Энергия, теряемая в проводах обмотки трансформатора при номинальной нагрузке за время tр:
Wкз = tрPкз;
Wкз == 1080 кВтч; Wкз == 4147,2 кВтч.
19. Суммарная энергия, потребляемая трансформатором за год
W = W2 + W0 + Wкз;
W = 28872+395,95 +1080 = 30311,95 кВтч; W = 180000+1375,32 +4147,2 = 185522,52 кВтч.
20. Годовой КПД г:
г = W2/ W;
г == 95,25 %; г = = 97,02 %.
Достарыңызбен бөлісу: |