Трехфазный трансформатор имеет номинальную мощность sном 1600 номинальное первичное

Электротехника Примеры решения залач по физике

Трехфазный трансформатор имеет следующие номинальные характеристики: Sном = 1000 кВ*А, Uном 1 = 10 кВ, Uном 2 = 400 В. Потери в стали Рст = 2,45 кВт, потери в обмотках Р о.ном = 12,2 кВт. Первичные обмотки соединены в треугольник, вторичные – в звезду. Сечение магнитопровода Q = 450 см², амплитуда магнитной индукции в нем Вm = 1,5 Тл. Частота тока в сети ƒ = 50 Гц. От трансформатора потребляется активная мощность Р2 = 810 кВт при коэффициенте мощности cosφ2 = 0,9. Определить: 1) номинальные токи в обмотках и токи при фактической нагрузке; 2) числа витков обмоток; 3) к.п.д. трансформатора при номинальной и фактической нагрузках.

Решение. 1. Номинальные токи в обмотках:

Iном1 = (Sном*1000)/ (√3 Uном 1) = (1000*1000)/ (1,73*10000) = 58 А;

Iном2 = (Sном*1000)/ (√3 Uном 2) = (1000*1000)/ (1,73*400) = 1445 А.

2. Коэффициент нагрузки трансформатора:

kн = Р2/ (Sном cosφ2) = 810/ (1000*0,9) = 0,9.

3. Токи в обмотках при фактической нагрузке:

I1 = kн*Iном 1 = 0,9*58 = 52 А; I2 = kн*Iном 2 = 0,9*1445 = 1300 А.

4. Фазные э.д.с., наводимые в обмотках. Первичные обмотки соединены в треугольник, а вторичные – в звезду, поэтому, пренебрегая падением напряжения в первичной обмотке, считаем:

Е1ф = Uном 1 = 10000 В; Е2ф = Uном 2/ √3 = 400/ √3 = 230 В.

5. Числа витков обеих обмоток находим из формулы:

Е1ф = 4,44ƒω1Фm = 4,44 ƒω1Вm*Q , откуда

ω1 = Е1ф/ (4,44ƒВm*Q) = 10000/ (4,44*50*1,5*0,045) = 667 витков

ω2 = ω1 Е2ф/ Е1ф = 667*230/ 10000 = 15,3 витков

6. К.п.д. трансформатора при номинальной нагрузке:

η ном = (Sном*cosφ2*100)/ (Sном*cosφ2 + Рст + Ро.ном) = =(1000*0,9*100)/ (1000*0,9 + 2,45 + 12,2) = 98,4 %.

7. К.п.д. трансформатора при фактической нагрузке:

η = ((kн*Sном*cosφ2)/ (kн*Sном*cosφ2 + Рст + kн² *Ро.ном))*100 = =((0,9*1000*0,9)/ (0,9*1000*0,9 + 2,45 + 0,9²*12,2)) = 98,5 %.

Указания к решению задачи№6

Задачи данной группы относятся к теме «Электрические машины переменного тока». Для их решения необходимо знать устройство и принцип действия асинхронного двигателя в зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу.

Ряд возможных синхронных частот вращения магнитного потока при частоте 50 гц: 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т.д. При частоте вращения ротора, например, n = 960 об/мин из ряда синхронных частот выбираем ближайшую к ней частоту вращения поля n = 1000 об/мин. Тогда можно определить скольжение ротора, даже не зная числа пар полюсов двигателя:

S = = = 0,04.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А132М4СУ1 имеет номинальные характеристики: мощность Рном = 11 кВт; напряжение Uном = 380 В; частота вращения ротора п2 = 1450 об/мин; к. п. д. ηНОМ = 0,875; cos φНОМ=0,87; кратность пускового тока Iп/Iном=7,5; перегрузочная способность Мmax/ MНОМ = 2,2; кратность пускового момента Мп/МНОМ = 2,0.

Определить: 1) потребляемую мощность; 2) номинальный, пусковой и максимальный моменты; 3) пусковой ток и номинальное скольжение.

Решение. 1. Потребляемая двигателем мощность

P1 = Рном/ ηНОМ = 11/0,875= 12,6 кВт.

2. Номинальный момент, развиваемый двигателем,

Мном= 955 = 9,55 = 72,4 Н . м

3. Максимальный и пусковой моменты

М max = 2,2 Мном = 2,2 . 72,4 = 159,3 Н . м;

Мп = 2 Мном = 2 . 72,4 = 144, 8 Н . м.

4. Номинальный и пусковой токи

Iном = = = 22 А;

I п = 7,5 Iном = 7,5 . 22 = 165 А.

Читайте также:  Трансформаторы тока нулевой последовательности обозначение в схемах

S ном = = = 0,033 = 3,3 %

Источник

К трехфазному трансформатору с номинальной мощностью и номинальными напряжениями Готовое решение: Заказ №7758

Готовое решение: Заказ №7758

Тип работы: Контрольная

Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

Предмет: Электрические машины

Дата выполнения: 11.08.2020

Цена: 125 руб.

Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.

Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

Задание 1.

К трехфазному трансформатору с номинальной мощностью S ном и номинальными напряжениями первичной U ном1 и вторичной U ном2 обмоток присоединена активная нагрузка Р2 при коэффициенте мощности cosφ 2 . Сечение магнитопровода Q = 450см 2 , амплитуда магнитной индукции в нем Bm = 1,5 Тл. Частота тока в сети f = 50Гц.

Определить: 1) номинальные токи в обмотках I ном1 и I ном2 ; 2) коэффициент нагрузки трансформатора k н ; 3) токи в обмотках I 1 и I 2 при фактической нагрузке; 4) коэффициент полезного действия трансформатора при фактической нагрузке.

Данные своего варианта взять из таблицы 1.

Номинальный ток первичной обмотки

Номинальный ток вторичной обмотки

Коэффициент нагрузки трансформатора:

Я и моя команда оказывает помощь в учёбе по любым предметам и заданиям любой сложности.

Решение задач является неотъемлемой частью обучения в любом учебном заведении, и я смогу помочь в решение задач по любым предметам.

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Источник

Методические указания к решениям задачи 5

Перед решением задач этой темы внимательно изучите материал учебника. Для их решения 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: 1) номинальная мощность Sном— 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 температурах окружающего воздуха равных соответственно 40 и 5°С; 2) номинальное первичное напряжение Uном1 — это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка; 3) номинальное вторичное напряжение Uном2 — это напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение сни­жается из-за потери напряжения в трансформаторе; 4) номинальные пер­вичный и вторичный токи — это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям. Для однофазного трансформатора:

Iном1 = Sном / Uном1; Iном2 = Sном / Uном2 , для трёхфазного трансформатора

Трансформаторы обычно работают с нагрузкой меньше номинальной, определяемой коэффициентом нагрузки kн , Если трансформатор с Sном = 1600 кВ*А отдаёт мощность S2 = 1200 кВ*А, то коэффициент нагрузки kн = 1200/1600 = 0,75. Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощностей зависит от коэффициента мощности потребителя cos φ2 . Например, при Sном = 1600 кВ*А, kн = 1,0 и cos φ2 = 0,85 отдаваемая активная и реактивная мощности составят: P2 = Sном* cos φ2 = 1600*0,85 = 1360 кВт; Q2 = Sном *sinφ2 = 1600*0,53 = 848 квар. Если потребитель увеличит cos φ2 до 1,0, то P2 = 1600*1,0 = 1600 кВт;
Q2 = 1600*0 = 0, т.е. вся отдаваемая мощность станет активной.

Читайте также:  Мощность трансформатора 630 ква какую нагрузку можно

В табл. 1 приведены технические данные некоторых трансформаторов. 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 Δ/ Δ. При других схемах коэффициент трансформации находят по формулам: К = Uном1/ Uном2 = ω1/√3ω2 при Δ/Y; и К = Uном1/ Uном2 =√3 ω12 при Y/ Δ

Для уменьшения установленной мощности трансформаторов и снижения потерь анергии в них и в линиях компенсируют часть реактивной мощности потребителей установкой на подстанциях конденсаторов. Энергосистема разрешает потребление предприятием определенной реактивной мощности Qэ называемой оптимальной, обеспечивающей наименьшие эксплуатационные расходы в энергосистеме. Если фактическая реактивная мощность предприятия немного отличается от заданной (точно ее выдержать нельзя), то предприятие получает скидку с тарифа на электроэнергию; при значи­тельной разнице между Qэ и Qф предприятие платит надбавку к тарифу.

Тип трансформатора Sном, кВА Напряжение обмоток, кВ Потери мощности, кВт Uк, % I, %
Uном1 Uном2 Рст Р о ном
ТМ -100/6; 10 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 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 -2500/6; 10 0,4; 0,69; 10,5 4,3 24,0 5,5 1,0

Примечание. Трансформатор ТМ – 400/10 – с масляным охлаждением, трёхфазный с Sном = 400 кВА; Uном1 =10 кВ и Uном2 = 0,23 или 0,4 или 0,69 кВ; потери в стали Рст = 0,95 кВт; потери в обмотках Ро.ном = 5,5 кВт; напряжение короткого замыкания Uк = 4,5%; ток холостого хода I = 2,1%.

Пример 7. Трёхфазный трансформатор имеет следующие номинальные данные: мощность Sном =160 кВ*А, напряжения обмоток Uном1 =10 кВ, Uном2 = 0,4 кВ. Коэффициент его нагрузки kн = 0,8, коэффициент мощности потребителя cos φ2 =0,95. Сечение магнитопровода Q = 160 см 2 ; амплитуда магнитной индукции Вм = 1,3 Тл. Частота тока в сети ƒ = 50 Гц. Обмотки трансформатора соединены в звезду.

1) Номинальные токи в обмотках и токи при действительной нагрузке;

3) КПД при номинальной и действительной нагрузках.

Решение. 1. Номинальные токи в обмотках:

2. Токи в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки:
I1 = kн * Iном1 = 0,8*9,25 = 7,4 А; I2 = kн * Iном2 = 0,8 * 231 = 185 А.

3. Фазные ЭДС в обмотках при соединении обмоток Y/Y:
Еф1 = Uном1/√3 = 10000/1,73 = 5774 В; Еф2 = Uном2/√3 = 400/1,73 = 230 В.

5. КПД при номинальной нагрузке. Предварительно из табл.1 находим потери в стали Рст = 0,51 кВт и потери в обмотках Р0 ном = 3,1 кВт. Тогда КПД
ηном = Sномсоsφ2/( Sномсоsφ2 + Рст + Р0 ном) = 160*0,95/(160*0,95 + 0,51 + 3,1) = 0,977 или 97,7%

Читайте также:  Таблица трансформаторов собственных нужд

КПД при номинальной нагрузке
η = kн Sномсоsφ2/( kн Sномсоsφ2 + Рст + kн 2 Р0 ном) =
0,8*160*0,95/(0,8*160*0,95 + 0,51 +0,8 2 *3,1) = 0,98 или 98%.

Методические указания к решению задачи 6

Задачи этой группы относятся. теме «Электрические машины пере­менного тока». Для их решения необходимо знать устройство и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором и зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу. Необходимо ознакомиться с рядом возможных синхронных частот вращения магнитного потока при частоте тока 50 Гц; 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т.д. Поэтому при частоте вращения ротора, например, n2 = 980 об/мин поле может иметь только
n1 = 1000 об/мин (бли­жайшая к980 об/мин из ряда синхронных частот вращения) и можно сразу определить скольжение, даже не зная числа пар полюсов:s =( n1 – n2 )/ n1 = (1000 – 980)/1000 =0,02.

В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигате­ли серии4А мощностью от 0,06 до 400 кВт (Табл.2).Обозначение типа двигателя расшифровывается так: А — асинхронный; 4 — номер серим; X — алюминиевая оболочка и чугунные щиты (отсутствие буквы X означа­ем, что корпус полностью выполнен из чугуна); Б двигатель встроен в оборудование; Н исполнение защищенное IP23; для закрытых: двига­телей исполнения IР44 буквы Н нет; Р — двигатель с повышенным пуско­вым моментом; С — сельскохозяйственного назначения; цифра после буквального обозначения показывает высоту оси вращения в мм; буквы S, М, L после цифр дают установочные размеры по длине корпуса ( S — самая. короткая станина; М — промежуточная; L — самая длинная); цифрапо­сле установочного размера — число полюсов; У — климатическое испол­нение (для умеренного климата); последняя цифра показывает категорию размещения (I — для работы на открытом воздухе; 3 — для закрытых неотапливаемых помещений). Б обозначении типов двухскоростных двигате­лей после установленного размера указывают через дробь оба числа по­люсов, например 4А160М8/4У3. Здесь 8 и 4 означают, что обмотки стато­ра могут переключаться так, что в двигателе образуются 8 и 4 полюса.

Пример 8. Трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А250S4У3 имеет номинальные данные (Табл.2), мощность Рном = 75 кВт, напряжение Uном = 380 В, частота вращения ротора n2 = 1480 об/мин, КПД ηном = 0,93, коэффициент мощности соsφном = 0,87, кратность пускового тока Iпуск/Iном = 7,5, кратность пускового момента Мпускном =1,2, способность к перегрузкам Мmaxном = 2,2. Частота тока в сети ƒ1 =50 Гц.

Определить: I) потребляемую мощность; 2) номинальный, пусковой и максимальный моменты; 3) номинальный и пусковой токи; 4)номинальное скольжение; 5)суммарные потери в двигателе; 6) частоту тока в роторе.

Решение.I. Мощность, потребляемая из сети:

2.Номинальный момент, развиваемый двигателем:

М = 9,55Рном/n2 = 9,55*75*1000/1480 = 484 Нм

3. Пусковой и максимальный моменты:

Мпуск = 1,2 Мном = 1,2 * 484 = 581 Нм; Мmax = 2,2*484 = 1064 Нм.

4. Номинальный и пусковой токи:

5. Номинальное скольжение:
sном = (n1 – n2)/ n1 = (1500 – 1480)/1500 = 0,013

6. Суммарные потери в двигателе:
∑р = Р1 – Рном = 80,6 – 75 = 5,6 кВт

7. Частота тока в роторе:
ƒ2 = ƒ1*s = 50*0,013 = 0,65 Гц

Источник

Оцените статью
Adblock
detector