Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Методические указания к решению задачи 16 17



Эти задачи относятся к теме «Трансформаторы». Для их решения необходимо знать устройство, принцип действия, основные соотношения между электрическими величинами для однофазных и трехфазных трансформаторов.

Каждый трансформатор рассчитывается на номинальный режим работы, который соответствует загрузке 100 %. Величины, относящиеся к этому режиму, называются номинальными и указываются в паспорте и на специальной табличке на корпусе трансформатора. К таким величинам относятся:

Sном — номинальная мощность - это полная мощность, которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать в течение всего срока службы (20-25 лет) при номинальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температуре окружающего воздуха, равных соответственно 40 и 5°С.

U1ном - номинальное напряжение, на которое рассчитана первичная

обмотка трансформатора.

U 2ном - номинальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора, это напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении, (у трехфазных трансформаторов U1ном и U 2ном - линейные напряжения).

I 1ном, I 2 ном - первичный и вторичный токи. Это токи полученные по номинальной мощности и номинальным напряжениям (у трехфазных трансформаторов I 1ном и I 2 ном -линейные токи).

Определение номинальных токов для однофазного трансформатора

Для трехфазного трансформатора

Трансформатор обычно работает с нагрузкой меньше номинальной, определяемой коэффициентом нагрузки Кнг. Если трансформатор с Sном = 400 кВА отдает мощность S2 = 320 кВА, то Кнг = S2/ Sном = 320/400 = 0,8 .

Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощностей зависят от коэффициента мощности потребителя cosφ2 например, при Sном = 400 кВ А, Кнг= 0,8 и cosφ2 = 0,85 отдаваемая активная и реактивная мощности составят

Р2 = Кнг. . Sном . cosφ2 = 0,8 • 400 • 0,85 = 272 кВт,

Q2 = Кнг. . Sном . sinφ2 = 0,8 • 400 • 0,53 = 169 кВАр.

 

В трехфазных трансформаторах отношение линейных напряжений называют линейным коэффициентом трансформации, который равен отношению чисел витков обмоток, если они имеют одинаковые схемы соединения (Υ/Υ и ∆/∆). При других схемах коэффициент трансформации находят по формулам:

при соединении ∆/Υ; при соединении Υ/ ∆

Пример 6

К электрической сети напряжением 220В необходимо подключить через понижающий однофазный трансформатор 5 ламп накаливания мощностью по 60 Вт каждая, рассчитанные на пониженное напряжение 24В. Коэффициент мощности ламп cosφ=1. Используя таблицу 6, подобрать необходимый для работы трансформатор. Определить рабочие и номинальные токи обмоток трансформатора, коэффициент трансформации и коэффициент нагрузки. Потерями в трансформаторе пренебречь. Схема подключения ламп к трансформатору изображена на рисунке 27

 

Таблица 4 - Технические данные трансформаторов серии ОСМ

Тип трансформатора Номинальная мощость S, кВА Номинальное напряжение Ток холостого хода I 0, % Напряжение короткого замыкания Uк, %
первичное U1ном, В вторичное U2ном, В
ОСМ – 0,063 0,063     220, 360, 660   12, 24, 36, 42, 110, 220 12,0
ОСМ -0,100 0,100 9,0
ОСМ -0,160 0,160 7,0
ОСМ -0,250 0,250 5,5
ОСМ -0,400 0,400 4,5

Примечание:

1. ОСМ - 0,25 -трансформатор однофазный, сухой, многоцелевого назначения, номинальная мощность 0,250 кВ А. Номинальное первичное напряжение может быть 220, 380 или 660 В. Номинальное вторичное напряжение может быть 12, 24, 36, 42, 110 или 220 В.

2.Возможно сочетание любого первичного напряжения с любым вторичным.

 

Решение

1. Активная мощность, отдаваемая трансформатором нагрузке (лампам накаливания):

Р 2 = Рламп n ламп =

2. Так как нагрузка на трансформатор чисто активная (соsφ2= 1), то поэтому полная мощность трансформатора должна быть не менее

 

 

Рисунок 27 - Схема подключения ламп к трансформатору

 

Пользуясь таблицей 4 выбираем трансформатор ОСМ-0,4, с номинальной мощностью 400ВА. Его технические данные:

Номинальная мощность Sном =400ВА

Номинальное первичное напряжение трансформатора U1ном = 220В.

Номинальное вторичное напряжение U2ном=24В.

Ток холостого хода I 0=20 % от I 1ном

Напряжение короткого замыкания Uк = 4,5 % от U 1ном

3. Так как потерями в трансформаторе пренебрегаем, то коэффициент трансформатора: К = U1ном/U2ном = 220/24 =9,17

4. Номинальный ток в первичной, обмотке трансформатора

I 1ном= Sном / U1ном =400/220 = 1,82 А,

номинальный ток во вторичной обмотке трансформатора

I 2ном = Sном / U2ном =400/24 = 16,7 А

5. Коэффициент нагрузки: Кнг =S2/Sном=

6. Рабочие токи в обмотках трансформатора при фактической нагрузке в первичной обмотке: I1 = Кнг × I1ном = 0,75×1,82 = 1,36 А,

во вторичной обмотке: I2нг.×I2ном=0,75×16,7 =12,5А.

Пример 7

Трехфазный трансформатор имеет следующие данные: Sном= 100 кВА - номинальная мощность, U1ном = 660 В - номинальное напряжение на зажимах первичных обмоток, U2ном = 230 В - номинальное напряжение на зажимах вторичных обмоток, Рст = 500 Вт - потери мощности в стали трансформатора, Ро. ном = 1500 Вт — потери мощности в обмотках при номинальном токе в них.

Первичные и вторичные обмотки трансформатора соединены в звезду. От трансформатора потребляется активная мощность Р2 = 60 кВт при коэффициенте мощности соsφ = 0,8.

К — линейный коэффициент трансформации;

I1ном, I2ном — номинальные токи в первичных и вторичных обмотках трансформатора;

Кнг — коэффициент нагрузки;

I1, I2 — токи в первичных и вторичных обмотках трансформатора при фактической нагрузке;

ΣРном — суммарные потери мощности при номинальной нагрузке трансформатора;

ΣР — суммарные потери мощности при фактической нагрузке трансформатора;

ηном — - коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке трансформатора;

η — коэффициент полезного действия при фактической нагрузке трансформатора

 

Решение

1. Линейный коэффициент трансформации

К = U1ном/U2нон= 660/230 = 2,87.

2. Номинальные токи в обмотках трансформатора

- в первичных обмотках

- во вторичных обмотках

3. Коэффициент нагрузки:

4. Токи в обмотках трансформатора при фактической нагрузке:

- в первичных обмотках I1нг.I1ном=0,75×87,5 = 65,6А.

- во вторичных обмотках I2нг.I2ном=0,75×251 = 188А.

5. Суммарные потери мощности при номинальной нагрузке трансформатора

∑Рном = Рсто.ном = 500+1500 = 2000 Вт.

6. Суммарные потери мощности при фактической нагрузке трансформатора

∑Р = Рст + К2 нг ×.Ро.ном = 500+0,752.×1500 = 1344 Вт,

7. Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке трансформатора:

8. Коэффициент полезного действия при фактической нагрузке трансформатора

 

 




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.