Методические указания к решению задачи №3

Решение этой задачи требует знаний учебного материала по теме: «Трансформаторы». Необходимо знать устройство, принцип действия и соотношения между электрическими величинами однофазных и трехфазных трансформаторов и уметь определять по паспортным данным технические характеристики. Основными параметрами трансформаторов являются:

- номинальная мощность S_ном;

- номинальное первичное напряжение U_ном1;

- номинальное вторичное напряжение U_ном2;

- номинальные линейные токи первичной и вторичной обмоток I_ном1; I_ном2 и др.

Для трехфазного трансформатора:

; . (3.1)

Трансформаторы обычно работают с нагрузкой меньше номинальной, определяемой коэффициентом нагрузки к_н.

Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощностей зависят от коэффициента мощности потребителя cosj₂. Активная мощность трансформатора:

P₂=S_ном ∙ к_н·cos φ_2. (3.2)

Реактивная мощность равна:

Q₂=S_ном ∙к_н·sin φ_{2 .} (3.3)

Содержание задачи с соответствующими данными приведены в таблице 2, а схема цепи на рисунке 3.

ЗАДАЧА № 3

 

Для трёхфазного трансформатора в таблице 3 заданы тип и номинальные напряжения обмоток: U_{ном 1} и U_{ном 2.} Трансформатор работает с коэффициентом нагрузки Кн и коэффициентом мощности cosj₂.

Пользуясь таблицей 4 технических данных трансформаторов определить:

- номинальные токи в обмотках;

- токи в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки;

- активную и реактивную мощности, отдаваемые трансформатором;

- потери в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки;

- КПД трансформатора номинальной нагрузке и заданном коэффициенте нагрузки.

Примечание. Из таблиц 3,4 Трансформатор ТМ-400/10 – с масляным охлаждением, трёхфазный с S_ном=400 кВ•А; U_ном1=10кВ и U_ном2=0,23 или 0,4, или 0,69 кВ; потери в стали P _ст=0,95 кВт; потери в обмотках P _{0 ном}=5,5 кВт; напряжение короткого замыкания U_к=4,5%; ток холостого хода I _1x=2,1%.

Таблица 3

Номера вариантов	Тип трансформатора	Uном 1, кВ	Uном 2, кВ	kн	сos j2
	ТМ-2500		0,4	0,8	0,85
	ТМ-40		0,23	0,75	0,9
	ТМ-63		0,4	0,9	1,0
	ТМ-100		0,4	0,85	0,92
	ТМ-160		0,69	0,7	0,8
	ТМ-630		0,4	0,7	0,85
	ТМ-1000		0,69	0,8	0,9
	ТМ-1600		0,4	0,75	1,0
	ТМ-400		0,4	0,9	0,86
	ТМ-250		0,23	0,75	0,83
	ТМ-2500		0,69	0,8	0,85
	ТМ-40		0,4	0,75	0,9
	ТМ-63		0,23	0,9	1,0
	ТМ-100		0,23	0,85	0,92
	ТМ-160		0,4	0,7	0,8
	ТМ-630		0,69	0,7	0,85
	ТМ-1000		0,4	0,8	0,9
	ТМ-1600		0,69	0,75	1,0
	ТМ-400		0,23	0,9	0,86
	ТМ-250		0,4	0,75	0,83

Таблица4

Тип трансформатора	Sном, КВ•А	Напряжение обмоток, кВ	Потери мощности, кВт	Uк, %	I1x, %
Uном1	Uном2	Pст	P0ном
ТМ-100/6;10			0,23; 0,4	0,33	2,27	6,8	2,6
ТМ-160/6;10			0,23; 0,4; 0,69	0,51	3,1	4,7	2,4
ТМ-250/6;10			0,23; 0,4; 0,69	0,74	4,2	4,7	2,3
ТМ-400/6;10		6;10	0,23; 0,4; 0,69	0,95	5,5	4,5	2,1
ТМ-630/6;10			0,23; 0,4; 0,69	1,31	7,6	5,5	2.0
ТМ-1000/6;10			0,23; 0,4; 0,69	2,45	12,2	5,5	2,8
ТМ-1600/6;10			0,23; 0,4; 0,69	3,3	18,0	5,5	2,6
ТМ-2500/10			0,4; 0,69; 10,5	4,3	24,0	5,5	1,0

Перед решением задачи рассмотрите типовой пример 3

Для трёхфазного трансформатора в таблице 3 заданы тип и номинальные напряжения обмоток: U_{ном 1} и U_{ном 2.} Трансформатор работает с коэффициентом нагрузки Кн и коэффициентом мощности cosj₂.

Пользуясь таблицей 4 технических данных трансформаторов определить:

- номинальные токи в обмотках;

- токи в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки;

- активную и реактивную мощности, отдаваемые трансформатором;

- потери в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки;

- КПД трансформатора номинальной нагрузке и заданном коэффициенте нагрузки.

Данные: ТМ-40

U_ном1=6 кВ; U_ном2=0,69 кВ; К_н = 0,75; сosφ₂ = 0,9;

S_ном = 40 кВ∙А; P_ст = 0,19 кВт; P_{0 ном} = 0,88 кВт.

Решение:

 

1.Определяем номинальные токи в обмотках:

А; А.

2.Определяем токи в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки:

I₁= к_н·I_ном1=0,75·3,9=2,9 А, I₂= к_н·I_ном2=0,75·33,5=25,1 А.

3.Определяем активную и реактивную мощности, отдаваемые трансформатором:

P₂ = S_ном ∙ к_н·cos φ₂ = 40∙0,75·0,9 = 27 кВт,

Q₂ = S_ном ∙к_н·sin φ₂ = 40∙0,75·0,44 = 13,2 квар,

(при сos φ₂ = 0,9; φ₂ = 25^о50^’; sin φ₂ = 0,44).

4.Определяем потери в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки:

Р₀=к_н· P_{0 ном}=0,75·0,88=0,66 кВт.

5.Определяем КПД трансформатора при номинальной нагрузке:

Из таблицы 4 имеем: потери в стали Р_ст=0,19 кВт; потери в обмотках Р_оном=0,88 кВт, тогда КПД: ,

или 97,1%.

6.Определяем КПД трансформатора при заданном коэффициенте нагрузки:

или 98,1%.

Ответ: I_ном1=3,9А; I_ном2=33,5А;

I₁=2,9 A; I₂=25,1 A;

P₂=27 Вт; Q₂=13,2 вар;

P₀=0,66 кВт;

η_ном=97,1% η=98,1%.

ЗАДАНИЕ 4

Вариант 1. Источники электрической энергии. Передача и распределение электроэнергии. Потребители электроэнергии.

 

Вариант 2. Схемы электрических сетей до 1000 В. Схемы сетей электрического освещения.

 

Вариант 3. Трансформаторные подстанции. Виды трансформаторных подстанций. Технические характеристики силовых трансформаторов.

 

Вариант 4. Классификация электрических сетей. Провода и кабели.

 

Вариант 5. Устройство электрических сетей на строительных площадках. Воздушные линии. Электропроводки.

 

Вариант 6. Виды, классификация и режимы работы электропривода.

 

Вариант7 Выбор типа и мощности электродвигателя для различных условий работы

Вариант 8. Электрооборудование сварочных установок. Виды электрической сварки. Основные требования к источникам питания сварочной дуги.

 

Вариант 9. Сварочные преобразователи постоянного тока. Электробезопасность сварочных работ.

 

Вариант 10. Электрооборудование строительных кранов и подъемников. Режимы работы. Крановые электродвигатели. Контроллеры.

 

Вариант 11. Электрооборудование строительных кранов и подъемников. Контакторы и магнитные пускатели. Резисторы. Реле управления и защиты.

 

Вариант 12. Электрооборудование строительных кранов и подъемников. Полупроводниковые выпрямители. Плавкие предохранители. Рубильники. Автоматические выключатели.

 

Вариант 13. Аппаратура ручного управления. Электробезопасность при монтаже и эксплуатации грузоподъемных машин.

 

Вариант 14. Группировка электрифицированных машин по назначению. Класс изоляции электрических машин и оборудования.

 

Вариант 15. Эксплуатация, ремонт и испытание ручных электрических машин.

 

Вариант 16. Электропрогрев бетона.

 

Вариант 17. Электропрогрев грунта. Техника безопасности при электропрогреве

 

Вариант 18. Электрическое освещение на строительных площадках. Источники света и осветительная арматура.

 

Вариант 19. Электробезопасность на строительной площадке. Классификация условий работ по степени электробезопасности.

 

Вариант 20. Мероприятия по обеспечению безопасного ведения работ с электроустановками. Защитное заземление на строительной площадке.

 

Вариант 21. Трансформаторы. Классификация. Устройство. Принцип действия.

Вариант 22. Асинхронные двигатели. Устройство. Принцип действия.

 

Вариант 23. Электрические машины постоянного тока. Классификация машин.

 

Вариант 24. Электродвигатели постоянного тока. Двигатели параллельного возбуждения и с последовательным возбуждением.

 

Вариант 25. Основы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок.

 

Вариант 26. Провода и кабели. Голые провода. Силовые кабели. Установочные провода.

 

Вариант 27. Электропроводки. Подземные кабельные линии.

 

Вариант 28. Выбор сечения проводов по допустимому нагреву и допустимой потере напряжения.

 

Вариант 29. Режимы работы электродвигателей. Нагрузочные диаграммы.

 

Вариант 30. Нагрев и охлаждение электродвигателей. Выбор типа и мощности электродвигателя для различных условий работы.

 

Вариант 31. Эксплуатация электрических машин.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Читайте также:

I. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
I. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
II. 1. Методические указания к выполнению контрольных заданий
II. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ
IV. Методические указания студентам по подготовке к занятию
IV. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
V. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
Б. Описание лабораторной установки, задачи и порядок проведения
Введение и постановка задачи
Виды и задачи профессиональной деятельности выпускника

Воспользуйтесь поиском по сайту: