Курсовая работа Вариант 12 Фамилия И. О. студент группы группа Проверил Фамилия И. О. Город 2021
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ВУЗ Курсовая работа Вариант №12 Выполнил: Фамилия И.О. студент группы: группа Проверил: Фамилия И.О. Город 2021 Известны следующие технические данные трехфазного трансформатора. 1. Число фаз,  .2. Схема и группа соединения обмоток трансформатора:  .3. Номинальная полная мощность,  .4. Номинальное линейное напряжение обмотки ВН,  .5. Номинальное линейное напряжение обмотки НН,  .6. Потери холостого хода,  .7. Потери короткого замыкания,  .8. Напряжение короткого замыкания,  .9. Ток холостого хода,  .10. Коэффициент нагрузки,  .По известным паспортным данным необходимо сделать следующие расчеты и построения: Задание на курсовую работу 1. Изобразить  -образную электрическую схему замещения трансформатора и определить ее параметры (на фазу)  , приведенные к первичной обмотке в Омах, полагая, что  .2. Определить процентное изменение вторичного напряжения при переходе с холостого хода к номинальной нагрузке: - при сметанной индуктивной нагрузке  :- при смешанной емкостной нагрузке  .3. Определить номинальные и максимальный коэффициент полезною действия при  . При каком токе (в процентах от номинального) трансформатор будет иметь максимальный КПД?4. Трансформатор включен на параллельную работу с другим аналогичным трансформатором такой же мощности. Определить соотношение нагрузок и установить какая может быть допущена суммарная максимальная мощность в  . если напряжение короткого замыкания второго трансформатора на  больше, чем у первого (угол  ).Решение 1. Начертим схему соединения обмоток трансформатора заданной группы и построим векторную диаграмму ЭДС для доказательства того, что начерченная схема соответствует данной группе.  Рисунок 1 – Схема соединения обмоток трансформатора и векторная диаграмма ЭДС. 2. На схеме соединения обмоток трансформатора покажем линейные и фазные напряжения и токи.  Рисунок 2 – Схема соединения обмоток трансформатора с указанными линейными и фазными напряжениями и токами. 3. Номинальные значения токов и напряжений обмоток ВН и НН. Номинальное напряжение обмотки ВН  Номинальное напряжение обмотки НН  Номинальный ток обмотки ВН  Номинальный ток обмотки НН  4. Коэффициент трансформации  5. Расчет параметров -образной схемы замещения фазы трансформатора. -образная схема замещения фазы трансформатора приведена на рисунке 3. Рисунок 3 – Схема замещения приведенного трансформатора для режима нагрузки. Ток холостого хода  Активное сопротивление магнитопровода  Полное сопротивление магнитопровода  Индуктивное сопротивление магнитопровода  Напряжение короткого замыкания  Полное сопротивление короткого замыкания  Активное сопротивление короткого замыкания  Индуктивное сопротивление короткого замыкания  Активное сопротивление обмотки ВН и приведенное активное сопротивление обмотки НН  Индуктивное сопротивление обмотки ВН и приведенное индуктивное сопротивление обмотки НН  Активное сопротивление нагрузки  Реактивное сопротивление нагрузки  Полное сопротивление нагрузки в комплексной форме,   Полное приведенное сопротивление нагрузки в комплексной форме    6. Параметры основного треугольника короткого замыкания: Активное напряжение короткого замыкания  Реактивное напряжение короткого замыкания  Полное напряжение короткого замыкания  Проверка:  По данным расчетов строим в масштабе основной треугольник напряжений короткого замыкания.  Рисунок 4 – Основной треугольник напряжений короткого замыкания. 7. Расчет параметров -образной схемы замещения фазы трансформатора в относительных единицах.Активное сопротивление магнитопровода в относительных единицах  Реактивное сопротивление магнитопровода в относительных единицах  Активное сопротивление первичной и приведенное активное сопротивление вторичной обмоток в относительных единицах  Реактивное сопротивление первичной и приведенное реактивное сопротивление вторичной обмоток в относительных единицах  Активное приведенное сопротивление нагрузки в относительных единицах  Реактивное приведенное сопротивление нагрузки в относительных единицах  Полное приведенное сопротивление нагрузки в относительных единицах   8. Значения сопротивлений обмоток при температуре  .От температуры зависят только активные составляющие сопротивлений, реактивные составляющие сопротивлений от температуры не завися. Температурная постоянная для меди  .Определяем сопротивления обмоток при  .Заданная температура  .Активное сопротивление первичной обмотки при  Истинные значения сопротивлений обмотки НН   Активное сопротивление вторичной обмотки при  9. Параметры упрощенной схемы замещения фазы трансформатора.  Рисунок 5 – Упрощенная схема замещения фазы трансформатора. 9.1. Параметры упрощенной схемы замещения фазы трансформатора при индуктивном характере нагрузки. Ток первичной обмотки в комплексной форме    Ток в первичной обмотке  Ток вторичной обмотке  Напряжение вторичной обмотки в комплексной форме, приведенное к первичной обмотке   Напряжение вторичной обмотки приведенное к первичной обмотке  Напряжение вторичной обмотки  9.2. Параметры упрощенной схемы замещения фазы трансформатора при емкостном характере нагрузки. Расчет упрощенной схемы замещения фазы трансформатора при емкостном характере нагрузки аналогичен расчету при индуктивном характере нагрузки. Учтем, что  имеет отрицательное значение   Ток в первичной обмотке  Ток вторичной обмотке  Напряжение вторичной обмотки в комплексной форме, приведенное к первичной обмотке   Напряжение вторичной обмотки приведенное к первичной обмотке  Напряжение вторичной обмотки  10. Значения коэффициентов загрузки трансформатора  Значение оптимального коэффициента загрузки трансформатора  11. Расчет параметров батарей статических конденсаторов.  Рисунок 6 – Принципиальная электрическая схема включения батареи статических конденсаторов в цепь вторичной обмотки. Полная проводимость нагрузки   Емкостная проводимость батарей статических конденсаторов для условия:  :  Емкость батарей статических конденсаторов  Полная проводимость нагрузки с учетом батарей статических конденсаторов   Модули проводимостей нагрузки с учетом батарей статических конденсаторов и без них   Соотношение электрических потерь мощности после установки батарей статических конденсаторов  Соотношение токов нагрузки после установки батарей статических конденсаторов  Реактивная мощность батарей статических конденсаторов:  По приведенным расчетам видно, что при оптимальном  , уменьшается полная проводимость цепи, соответственно полный ток цепи, также потери в ЛЭП, что экономически целесообразно при конструировании ЛЭП. Поэтому стандарт регламентирует поддерживать  близким к единице.Строим векторную диаграмму проводимостей нагрузки до и после установки батарей статических конденсаторов.  Рисунок 7 – Векторная диаграмма проводимостей нагрузки до и после установки батарей статических конденсаторов. 12. Изменение вторичного напряжения. 12.1. При включении во вторичную цепь нагрузки индуктивного характера:     12.2. При включении во вторичную цепь нагрузки емкостного характера расчет аналогичен, но необходимо учесть, что  отрицательный:    13. Значения КПД трансформатора. 13.1. При включении во вторичную цепь нагрузки   13.2. При оптимальном коэффициенте загрузки  и коэффициенте мощности расчет аналогичен п. 13.1 при подстановке соответствующих и .  Как видим, КПД увеличилось при изменении реальных условий нагрузки на оптимальные. 14. Построение внешних характеристик трансформатора и характеристик КПД для двух условий эксплуатации. Для построений внешних характеристик используем данные, полученные при расчете в п. 12. Внешние характеристики трансформатора, построенные для различного характера нагрузки приведены на рисунке 8.  Рисунок 8 – Внешние характеристики трансформатора, построенные для различного характера нагрузки. Для построения характеристик КПД используем формулу   подставляя в эту формулу определенные значения и  , результаты сводим в таблицу 1.Таблица 1 – Данные для построения характеристик КПД.
Зависимость КПД трансформатора от его коэффициента нагрузки по току для различных значений  приведена на рисунке 9. Рисунок 9 – Зависимость КПД трансформатора от его коэффициента нагрузки по току для различных значений . |
