Для трехфазного трансформатора мощностью Sном = 100 кв а, соединение обмоток которого У / Уо – 0, известно, номинальное напряжение на зажимах первичной обмотки U1 ном = 6000 В, напряжение холостого хода на зажимах вторичной обмотки U2 xx = 400 В, напряжение короткого замыкания Uкз = 5,5 % мощность короткого замыкания Ркз = 2400 Вт, мощность холостого хода Рхх = 600 Вт, ток холостого хода:
Определить: 1) сопротивление обмоток трансформатора z1, x1, z2, x2; 2) эквивалентное сопротивление z0 (сопротивление намагничивающей цепи) и его составляющие z0 и x0, которыми заменяется магнитная цепь трансформатора, угол магнитных потерь. Построить характеристики трансформатора: 1) зависимость U2 = f (β) напряжения U2 от нагрузки (внешняя характеристика), 2) зависимость n = f (β) коэффициента полезного действия от нагрузки (коэффициента мощности нагрузки принять Cos φ2 = 0,75
Решение:
1. Номинальный ток первичной обмотки:
2. Ток холостого хода и Cos φ0:
;
; φ0 = 85°
3. Угол магнитных потерь:
4. Сопротивления фазных обмоток.
Сопротивление короткого замыкания:
;
;
.
5. Сопротивление первичной обмотки:
;
.
6. Сопротивление вторичной обмотки:
;
;
где 
7. Сопротивление намагничивающей цепи:
;
;
.
8. Для построения внешней характеристики U2 = d (β) определяем потери напряжения во вторичной обмотке трансформатора:
,
где Ua % - соответственно активное и реактивное падения напряжений.
; 
;
;
9. Напряжение на зажимах вторичной обмотки:
,
где U2 0 – напряжения в режиме холостого хода (номинальное напряжение вторичной обмотки).
Задаваясь различными значениями β определяем ∆ U2 %, затем U2
10. Для построения зависимости η = d (β), определяем КПД при разных коэффициентах нагрузки:
Результаты расчета сведены в таблицу10.1
Таблица 10.1 –Данные расчета
| β | ∆ U2 | U2 | η | β | ∆ U2 | U2 | η |
| 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 | 0,507 1,014 1,521 2,028 2,535 | 397,97 395,94 393,92 391,89 389,86 | 0,924 0,956 0,965 0,967 0,969 | 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 | 3,042 3,549 4,056 4,563 5,070 | 387,83 385,80 383,78 381,75 379,72 | 0,967 0,966 0,964 0,963 0,962 |
11. Определяем при какой нагрузке трансформатор имеет максимальный КПД:
; 
12. Характеристики:
, 
Задание:
Для трехфазного трансформатора параметры которого приведены в таблице 3, определить коэффициент холостого хода Cos φ0, коэффициент мощности Cos φ, при нагрузке β = 0,7, Cos φ2 = 1 и β = 0,7, Cos φ2 = 0,75; сопротивление первичной и вторичной обмотках ч1, х1; ч2 и х2 расчетные сопротивления z0, ч0 и х0 угол магнитных потерь б.Построить внешнюю характеристику U2 = f (B) и зависимость к.п.д. от нагрузки η = f (B) для Cos φ2 = 0,75. Начертить Т-образную схему замещения трансформатора.
Таблица 10.2 - Параметры трансформатора
| № вар. | Группа соединений | Sном, кВА | U1 ном, В | U2 хх, В | Uк.з., % | Рк.з. Вт | Рхх, Вт | Iхх, % |
| Y/Y0 - 0 | 5,0 | 10,0 | ||||||
| Y/∆- 11 | 5,0 | 9,0 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 5,0 | 9,0 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 5,0 | 8,0 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 5,0 | 7,5 | ||||||
| Y/Y - 0 | 5,0 | 7,5 | ||||||
| Y/∆- 11 | 5,0 | 7,0 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 5,0 | 7,0 | ||||||
| Y/∆- 11 | 6,5 | 7,5 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 5,5 | 6,5 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,5 | 3,0 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,7 | 3,0 | ||||||
| Y/∆- 11 | 4,5 | 3,0 | ||||||
| Y/∆- 11 | 4,7 | 3,0 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,5 | 3,0 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,5 | 3,0 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,7 | 3,0 | ||||||
| Y/∆- 11 | 4,0 | 3,2 | ||||||
| Y/∆- 11 | 4,5 | 2,8 | ||||||
| Y/∆- 11 | 4,5 | 2,8 | ||||||
| Y/∆- 11 | 4,7 | 2,8 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,7 | 2,8 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,7 | 2,8 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,5 | 2,3 | ||||||
| Y/Y0 - 0 | 4,5 | 3,2 |
