Практикум по Электротехника и электроника. Задача расчет линейных электрических цепей постоянного тока

• Название: Задача расчет линейных электрических цепей постоянного тока
• Дата: 06.03.2022
• Размер: 4.06 Mb.
• Имя файла: Практикум по Электротехника и электроника.docx
• Тип: Задача; #384302
• страница: 13 из 15

Задача 9. РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

9.1. Трансформаторы

Условие задачи.

Паспортные данные трансформатора берут из табл. 8.1, где:

т - число фаз, т=3;

BH/HH-N - схема и группа соединения обмоток;

S_H - номинальная полная мощность;

- номинальное (линейное) напряжение обмотки ВН;

- номинальное (линейное) напряжение обмотки НН;

Р_он - потери холостого хода (мощность холостого хода при номи­нальном напряжении);

Р_кн- потери короткого замыкания (мощность короткого замыкания при напряжении короткого замыкания);

u_к - напряжение короткого замыкания, %, где и_к = [U_кн/U_н]·100%;

i₀ - ток холостого хода, %, где i₀ = [I_0н/I_1н]·100%.

При всех расчетах первичной считать обмотку ВН.

Последовательность решения.

По известным паспортным данным сделать следующие расчеты и построения:

1. Начертить схему соединения обмоток трансформатора заданной группы и построить векторную диаграмму напряжений для доказательства, что начерченная схема соответствует заданной группе.

2. На схеме соединения обмоток трансформатора показать линейные и фазные напряжения и токи,

3. Определить номинальные фазные значения напряжений и токов ВН и НН:U_1н, U_2н,I_1н,I_2н.

4. Рассчитать коэффициент трансформации - К.

5. Определить параметры Т-образной электрической схемы замеще­ния трансформатора: R_m, Х_т, R₁, R'₂, Х₁, Х'₂(при расчете полагать R₁= R₂и Х₁= Х'₂). Начертить Т-образную схему замещения с указанием всех пара­метров и величин.

6. Рассчитать параметры короткого замыкания R_K, X_K, Z_K, u_ка (%), и_кр(%).

7. Составить упрощенную электрическую схему замещения транс­форматора и определить фазные значения тока I₂и напряжения U₂ при включении во вторичную цепь обмотки нагрузки Z_H(см. табл. 8.1). При рас­чете определить в комплексной форме приведенные значения тока I'₂и на­пряжения U₂' а затем их действующие значения I₂, U₂ .

Исходные данные для задачи 9.1

Таблица 9.1

Номер вари-анта	BH/HH-N	Sk, кВА	UЛНВН, кВ	UЛННН, кВ	P0Н, Вт	РКН, Вт	UК, %	I0, %	ZH, Ом
1	Y/∆ - 11	160	35	0,4	700	2650	6,5	2,4	3+ j3
2	Y/YN - 0	160	35	0,69	700	2650	6,5	2,4	3+ j2,25
3	Y/∆ -11	250	35	0,4	1000	3700	6,5	2,3	3+ j2,25
4	Y/YN - 0	250	35	0,69	1000	3700	6,5	2,3	1,6+ j1,2
5	Y/∆ -11	400	6	0,4	2180	3700	3,5	2,1	1,2+ j0,9
6	Y/YN - 0	400	6	0,69	2180	3700	3,5	2,1	1,1+ j1,0
7	Y/∆ -11	630	6	0,4	1560	8500	5,5	2,0	0,8+ j0,6
8	Y/YN - 0	630	6	0,69	1560	8500	5,5	2,0	0,7+ j0,7
9	Y/∆ -11	320	6	0,4	1675	2630	2,5	2,2	1,6+ j1,2
10	Y/YN - 0	320	6	0,69	1675	2630	2,5	2,2	1,4+ j1,4
11	Y/YN - 0	630	35	0,69	1900	7600	6,5	2,0	0,7+ j0,7
12	Y/∆ -11	630	35	0,4	1900	7600	6,5	2,0	0,6+ j0,8
13	Y/YN - 0	400	35	0,69	1350	5500	6,5	2,1	1,0+ j1,0
14	Y/∆ -11	400	35	0,4	1350	5500	6,5	2,1	0,6+ j0,8
15	Y/YN - 0	250	6	0,23	660	3700	4,5	4	0,2+j0,15
16	∆/YN - 11	250	10	0,69	660	4200	4,7	4	2+ j1,5
17	Y/∆ -11	400	10	0,23	920	5500	4,5	3,5	0,4+ j0,3
18	∆/YN - 11	400	6	0,69	920	5900	4,5	3,5	1,2+ j0,9
19	Y/YN - 0	630	10	0,4	1310	7600	5,5	3	0,4+ j0,3
20	∆/YN - 11	630	6	0,69	1310	8500	5,5	3	0,8+ j0,6
21	Y/∆ - 11	200	6	0,4	875	2535	2,8	2,5	2,4+ j1,8
22	Y/YN - 0	200	6	0,69	875	2535	2,8	2,5	2,4+ j1,8
23	Y/YN - 0	250	6	0,4	740	3350	3,4	2,3	2+ j1,5
24	Y/YN - 0	250	6	0,69	740	3350	3,4	2,3	2+ j1,5

8. Определить значение коэффициента нагрузки при включении во вторичную цепь нагрузки Z_H и оптимальное значения коэффициента на­грузки трансформатора β_опт.

9. Рассчитать изменение вторичного напряжения при:

а) включении во вторичную цепь нагрузки Z_H;

б) оптимальном коэффициенте нагрузки β_опт и cosφ₂₌ 0,95 (cosφ₂ устанавливает предприятию энергоснабжающая орга­низация).

10. Определить КПД трансформатора при:

а) включении во вторичную цепь нагрузки Z_H;

б) оптимальном коэффициенте нагрузки fW и cosφ₂ = 0,95. Срав­нить полученные в пунктах а и б значения к. п. д. и сделать вывод.

Методические рекомендации.

При расчете многофазных симметричных электрических цепей пере­менного тока расчеты выполняют, как правило, на одну фазу, т. е. исполь­зуя фазные значения напряжений и токов, а все энергетические параметры: мощности на входе и выходе, потери и т. п. обычно рассчитывают на все фазы, паспортные данные по мощности указаны также на все фазы.

Например:

S=m·I_Ф·U_Ф; P=m·I_Ф·U_Ф·cosφ_Ф; ∆P=m·R·I²_Ф и т. д., где т – числофаз.

К пункту 7. При переходе от Т-образной электрической схемы заме­щения приведенного трансформатора к упрощенной пренебрегают током холостого хода (I₀ = 0). В этом случае приведенный трансформатор заменя­ется эквивалентной электрической схемой замещения, представляющей со­бой комплекс полного сопротивления короткого замыкания

Z_K = R_K+jX_K.

К пункту 8. Оптимальным называется значение коэффициента на­грузки, соответствующее максимальному к. п. д. трансформатора при за­данном коэффициенте мощности.