Построение внешней характеристики

Задача 1

Для трёхфазного трансформатора, параметры которого приведены в табл.1, определить коэффициент мощности ХХ ,сопротивление первичной и вторичной обмоток , расчётные сопротивления , угол магнитных потерь . построить векторную диаграмму трансформатора для нагрузки =0.8 и =0.75. Построить внешнюю характеристику и зависимость КПД от нагрузки для = 0.75. начертить Т-образную схему замещения.

Таблица 1

№ варианта	Группа соединений	Данные для расчёта
S, кВА	U, В	U₂₀, В	U_к, %	P_к, Вт	P₀, Вт	I₀, %
	Y / Y₀- 0				5.5		6.6

Рис. 1 Схема замещения трансформатора

Решение.

Номинальные линейные токи в обмотках:

Фазное напряжение со стороны обмотки ВН:

Фазный ток:

Фазное напряжение со стороны обмотки НН:

Фазный ток:

Коэффициент трансформации:

Ток холостого хода:

Мощность потерь холостого хода на фазу:

Параметры холостого хода:

Коэффициент мощности холостого хода:

Угол магнитных потерь:

Параметры КЗ:

;

Сопротивление первичной и вторичной обмоток:

; .

Расчет и построение зависимости КПД от нагрузки.

Величину КПД трансформатора можно рассчитать, используя соотношение

где S _H – номинальная полная мощность трансформатора, кВ·А;

β – коэффициент нагрузки трансформатора, при расчете принять равным: 0; 0,1; 0,4; 0,8;

cosφ₂ – коэффициент мощности нагрузки; принять cos φ₂ = 0,75 =0.8;

∆ P _маг– потери в стали магнитопровода трансформатора, кВт;

∆ P _эл – потери в обмотках трансформатора, кВт.

Потери в стали магнитопровода – потери постоянные, не зависящие от нагрузки. Можно считать, что их величина равна мощности, потребляемой трансформатором на холостом ходу при номинальном первичном напряжении, т. е.

∆ P _маг P _0.

Потери в обмотках – потери переменные, зависящие от квадрата токов в обмотках трансформатора. Величину потерь в обмотках при различных нагрузках можно определить по формуле

∆ P _эл= β²· P _К=0.64·7000=4480, Вт.

Следует привести расчет КПД с подстановкой числовых значений для одного значения β, например, для нагрузки, когда β = 0.8. Результаты расчетов для других значений β, указанных выше, приведены в виде таблицы.

η=f(β)