Трехфазный трансформатор

Содержание

1. Реферат

2. Введение

3. Расчетная  часть

4. Расчет параметров  Т- образной схемы замещения

5. Зависимость  измерения вторичного напряжения  трансформатора от угла сдвига  фаз между напряжением и током

6. Внешняя характеристика  трансформатора

7. Зависимость КПД от степени нагрузки

8. Параллельная  работа трансформаторов

9. Расчет несимметричных режимов

10. Результат  расчетов несимметричных режимов

11. Графическая  часть 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

В данной  работе  была поставлена задача:   рассчитать эксплуатационные характеристики и несимметричные режимы работы трехфазных трансформаторов. В качестве исходных данных для выполнения курсовой работы используются каталожные данные трехфазных трансформаторов со схемой соединения «звезда - звезда с нулем».

Расчет начинается с определения номинальных токов  первичной и вторичной обмоток  трансформатора. В первом пункте переходим  к расчету параметров Т- образной схемы замещения трансформатора, находим полное сопротивление короткого  замыкания и его составляющие. Из расчета видно, что сопротивление короткого замыкания является малой величиной (в данном случае Zк=3,143 Ом). Считая сопротивление первичной обмотки и приведенное сопротивление вторичной обмотки примерно одинаковыми, определяем эти величины, как половина сопротивления   короткого замыкания. Сопротивление холостого хода много больше активной составляющей. Сопротивление намагничивающего контура находим как разность между сопротивлением холостого хода и сопротивлением первичной обмотки трансформатора. Далее строим Т- образную схему замещения (графическая часть Рис.1).

В пункте 3 находим  недостающие величины для построения векторной диаграммы трансформатора. Векторные диаграммы строим для  одной фазы при номинальной нагрузке и соsφ=О.8, при φ>0 и φ<0 по известному току нагрузки, вторичному напряжению и углу сдвига фаз между ними. Диаграмма строится по Т- образной схеме замещения. Не в масштабе (графическая часть Рис.2.1 и Рис.2.2).

В пункте 4 рассчитываем зависимость изменения вторичного напряжения трансформатора от угла сдвига фаз между напряжением и током. Расчет проводим по упрощенной формуле для номинальной нагрузки при изменении (φ2 в пределах от +90 до -90 градусов. По данным расчета строим график.

В пункте 5 производим расчет внешних  характеристик трансформатора. Внешняя характеристика трансформатора - это зависимость вторичного напряжения от степени нагрузки трансформатора при постоянном первичном напряжении, частоте и соsφ=2. В работе рассчитываются внешние характеристики для соφ2=1 и 0,6 при φ2>0 и φ2<0 и изменении нагрузки трансформатора от холостого хода до   1,5 номинальной.  По расчетным зависимостям строим графики. Из графиков видно, что при φ2<0 внешняя характеристика проходит выше характеристики при чисто активной нагрузке

В пункте 6 определяем зависимость КПД трансформатора от степени нагрузки. Расчет КПД проводим для двух значений соsφ2=1 и 0,6 при изменении нагрузки от 0 до 1,5. Для каждой зависимости строим графики. Из графиков видно, что КПД трансформатора

достигает максимального значения не при максимальной нагрузке, а при более меньших значениях (в данной работе при β=0,518).

В пунктах 7 и 8 параллельная работа трансформаторов. При включении  на параллельную работу допускается  отклонение в коэффициентах трансформации 0,5 % от среднегеометрического значения. Однако в условиях эксплуатации на параллельную работу могут быть включены  трансформаторы, анцапфы переключателей которых находятся в различных положениях. При расчете полагаем, что один трансформатор включен на номинальное напряжение, а другой на отпайку 5%, номинальные мощности трансформаторов  одинаковые. По данным расчета строим  векторную диаграмму (графическая часть Рис.3.). Из полученных результатов видно, что при включении трансформаторов с разными коэффициентами трансформации возникает уравнительный ток, который увеличивает ток, протекающий по обмоткам одного трансформатора и уменьшает ток другого. Полученные результаты показывают, то в таком режиме работы трансформатор с меньшим и к загружается больше, чем трансформатор с большим значением Uк.

В пункте 9.1. рассчитываем работу трансформатора при трехфазной несимметричной нагрузке. По проведенным расчетам определяем ток нулевой последовательности, фазные токи первичной обмотки, приведенные фазные напряжения вторичной обмотки. Несимметричная нагрузка вызывает искажения первичных фазных напряжений. По данным расчета строим векторную диаграмму (графическая часть Рис.4.).

В пунктах 9.2, 9.3, 9.4 проводятся аналогичные расчеты  по двухфазной нагрузке, однофазной нагрузке и однофазном коротком замыкании. При  однофазной нагрузке в пределах номинальной  происходит сильное искажение фазных напряжений. Из числовых данных следует, что при однофазном коротком замыкании напряжения на двух других фазах очень сильно возрастают, и это может привести к выходу из строя однофазных потребителей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

Трансформаторы - это наиболее распространенные устройства в современной электротехнике. Трансформаторы большой мощности составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанции до потребителя. Они повышают напряжения переменного тока, что необходимо для экономной   передачи электроэнергии на значительные расстояния. В местах распределения энергии между потребителями применяют трансформаторы, понижающие напряжение до требуемых для потребителя значений. Наряду с этим, трансформаторы являются элементами электроустановок, где они осуществляют преобразование напряжения питающей сети до значений необходимых для работы последних.

При эксплуатации трансформаторов в энергосистемах часто нагрузка по фазам может  быть неодинаковой, что часто можно  видеть в сельской электрификации. Это связано с подключением к  трансформаторам однофазной нагрузки: тяговых подстанций, электротермических печей, электродвигателей, осветительной нагрузки и других однофазных потребителей. Неравномерность токов по фазам искажает напряжения трансформаторов, что приводит к неблагоприятным воздействиям для потребителя -уменьшается мощность электродвигателей, повышается напряжение на лампах накаливания, что снижает срок их службы.

     Несимметричные  режимы имеют место при авариях: одно- и двухфазном коротком замыканиях. Поэтому имеет смысл проведения расчетов на то, какие характеристики будет показывать трансформатор при работе на несимметричных режимах. 
 
 
 
 
 

Расчетная часть курсовой работы

По расчету  эксплутационных характеристик  и несимметричных режимов работы трехфазных трансформаторов 

Вариант № 107