Структура расчетно-графической работы

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА Русской ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ Экономное ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО Проф ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ Муниципальный Земельный УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра электронных машин

и электрического оборудования

ДС.01.04 ЭКСПЛУАТАЦИЯ Электрического оборудования В АПК

Методические указания к выполнению

Расчетно-графической работы

ПОСЛЕРЕМОНТНЫЙ РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Направление подготовки дипломированного спеца

Агроинженерия

Специальность

Электрификация и автоматизация сельского хозяйства

УФА 2011

УДК 621.3

ББК 312.6

М54

Рекомендовано к изданию методической комиссией энергетического факультета, 20.09.2011 г Структура расчетно-графической работы. (протокол № 1).

Составители: доцент Нигматуллин Ф.Г.,

помощник Туктаров М.Ф.

Рецензент: д.т.н., доктор Сапельников В.М.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой электронных машин и электрического оборудования, доцент Линенко А.В.

Цель работы

Закрепить теоретические познания студентов по расчету черт трансформаторов.

Структура расчетно-графической работы

2.1.1 Начальные данные (выдаются Структура расчетно-графической работы педагогом);

2.1.2 Введение. Обосновываются значения и необходимость расчетов электрического оборудования (а именно, трансформаторов) в критериях эксплуатации.

2.2 Расчетная часть

2.2.1 Определение номинальных токов трансформатора.

2.2.2 Расчет характеристик Т-образной схемы замещения трансформатора.

2.2.3 Определение величин, нужных при построении неких диаграмм трансформатора.

2.2.4 Определение зависимости конфигурации вторичного напряжения трансформатора Δuот угла сдвига фаз φ2 меж напряжением и током.

2.2.5Расчет наружных Структура расчетно-графической работы черт трансформатора.

2.2.6 Расчет зависимости коэффициента полезного деяния трансформатора от степени нагрузки.

2.2.7 Определение допустимой нагрузки 2-ух трансформаторов равной мощности, включенных на параллельную работу, при разных коэффициентах трансформации.

2.2.8 Расчет токов инапряжений нулевой последовательности, первичных и вто­ричных токов и напряжений при трех-, двух- и однофазовой нагрузке и маленьком однофазовом замыкании.

Расчетно-графическую Структура расчетно-графической работы часть работы оформляют в виде объяснительной записки на 20…25 страничках (формат А4) рукописного текста либо 15…20 страничках при использовании средств оргтехники.

2.3 Графическая часть расчетно-графической работы включает Т-образную схему замещения, векторные диаграммы трансформатора, графические зависимости, рассчитанные в п.п. 2.2.4, 2.2.5, 2.2.6, диаграммы токов при параллельной работе трансформато­ров с разными коэффициентами трансформации Структура расчетно-графической работы, векторные диаграммы для всех случаев несимметричных режимов работы трансформатора.

Графическую часть делают на листах формата А4 и оформляют в соот­ветствии с требованиями ЕСКД.

2.4 Выводы, в каких приводится анализ расчетной части п.п. 2.2.4 … 2.2.9.

Структура расчетно-графической работы

В качестве начальных материалов для выполнения РГР можно использовать каталожные данные трехфазного Структура расчетно-графической работы трансформатора со схемой соедине­ния обмоток Y/Y-0 и номинальным вторичным напряжением 0,4 кВ. Начальные данные приведены в таблице 1 (номиналь­ная мощность трансформатора Sн, номинальное первичное напряжение U1н, поте­ри мощности холостого хода и ток холостого хода Ро и Iо, утраты мощности недлинного замыкания и напряжение корот­кого замыкания Ркн Структура расчетно-графической работы и Uк, также данные сопротивления нулевой последова­тельности трансформатора Zоп и нагрузки Zа, Zв, Zс, приведенные к числу витков первичной обмотки).

Номинальные токи первичной и вторичной обмоток трансформатора определяет соотношение:

Характеристики схемы замещения трансформатора определяют последующим образом. Находят полное сопротивление недлинного замыкания и его составляющие:

где - фазное Структура расчетно-графической работы напряжение недлинного замыкания;

Считая сопротивления первичной обмотки и приведенное сопротивление вторич­ной обмотки приблизительно схожими, определяют их по формулам:

Таблица 1 Начальные данные на расчетно-графическую работу

№ варианта Sн кВ·А U1н кВ Ро Вт Рк.н Вт I0 % uк % Zоп/Zк Zа/Zк Zв/Zк Zс/Zк
3,2 3,2 3,0 3,0 2,8 2,8 2,8 2,8 2,6 2,6 2,6 2,6 2,4 2,4 2,4 2,4 2,3 2,3 2,3 2,3 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 3,2 3,2 3,0 3,0 2,8 2,8 2,8 2,8 2,6 2,6 2,6 2,6 2,4 2,4 2,4 2,4 2,3 2,3 4,5 4,7 4,7 4,5 4,5 4,7 5,3 5,0 4,5 4,7 6,5 6,8 4,5 6,5 4,8 6,8 4,5 6,8 4,7 6,5 4,5 4,6 4,8 4,5 6,5 6,5 5,5 5,5 5,5 5,5 6,5 6,5 4,7 4,5 4,5 4,7 4,7 4,5 4,5 4,7 4,7 4,5 6,8 6,5 4,8 4,5 6,8 6,5 4,7 4,5

Сопротивление холостого Структура расчетно-графической работы хода и его составляющие находят из соотношений:

где - фазное напряжение первичной обмотки;

- утраты холостого хода на фазу.

Сопротивление намагничивающего контура и его составляющие находят из соотношений:

Векторные диаграммы трансформатора строят для одной фазы при номинальной нагрузке и cosφ=0,8, при φ>0 и φ<0 по известным току нагрузки, вторичному напряжению и углу Структура расчетно-графической работы сдвига меж ними (для наглядности допускается построение векторных диаграмм не в масштабе). Диаграммы, надлежащие Т-образной схеме замещения, строят по уравнениям:

Зависимость конфигурации вторичного напряжения трансформатора от угла сдвига фаз меж напряжением и током определяют расчетным методом по выражению:

Δu=β·(ux.a.·cosφ2+ ux.p.·sinφ2), (8)

где - степень нагрузки Структура расчетно-графической работы трансформатора;

ux.a.=(I1н·rk/Uнф)·100% - активная составляющая напряжения недлинного замыкания;

uк.р.=(I1н·xk/Uнф)·100% - реактивная составляющая напряжения недлинного замыкания.

Зависимость Δu=f(φ2) рассчитывают для номинальной нагрузки при изменении фаз в границах от +90° до -90° с неотклонимым показом соответствующих точек. Ре­зультаты расчета вносят в таблицу 2.

Таблица 2 Расчетная зависимость Структура расчетно-графической работы Δu=f(φ2)

град +90 -90
u %

По данным расчета строят графическую зависимость Δu=f(φ2).

Наружняя черта трансформатора - это зависимость вторичного напряжения от степени нагрузки трансформатора при неизменных первичном напряже­нии, частоте и соsφ2.

В работе нужно высчитать наружные свойства для и 0,6 при >0 и <0 и изменении нагрузки трансформатора от холостого хода до 1,5 но Структура расчетно-графической работы­минальной. Для построения наружных черт рассчитываются 5…6 точек для каждой свойства. Значение вторичного напряжения в процентах может быть определено последующим образом:

U2= 100-Δu, % (9)

где Δu - изменение вторичного напряжения трансформатора.

Результаты расчета сводятся втаблицу 3. Зависимость КПД ηтрансформатора от степени нагрузки, определяемой по формуле:

где Ро - утраты мощности холостого хода трансформатора;

Рк Структура расчетно-графической работы.н. - утраты мощности недлинного замыкания трансформатора при номинальном токе;

Sн - номинальная мощность трансформатора.

Таблица 3 Результаты расчетов

β >0 <0
∆u,% U2,% ∆u,% U2,% ∆u,% U2,%

Расчет КПД следует вести для 2-ух значений и 1 при изменении сте­пени нагрузки в границах от 0 до 1,5. Для каждой зависимости нужно рассчитывать по 6…7 точек, особо выделив наибольшее значение Структура расчетно-графической работы КПД.

КПД трансформатора добивается наибольшего значения при степени нагрузки, равной:

Результаты расчета сводят в таблицу 4.

Таблица 4 Результаты расчетов

β КПД

При включении трансформаторов на параллельную работу допускается отклоне­ние в коэффициентах трансформации 0,5%. Но в критериях эксплуатации с учетом параллельной работы могут быть включены трансформаторы, анцапфы тумблеров которых находятся Структура расчетно-графической работы в разных положениях. Для того чтоб по­казать последствия такового включения, в РГР предлагается вести рас­четы при отклонении коэффициентов трансформации, существенно превышаю­щих допустимые. При расчете считают, что один трансформатор включен на номинальное напряжение, а другой - на отпайку +5%, номинальные мощности трансформаторов однообразные. Расчет ведут для 2-ух значений и Структура расчетно-графической работы 0,8, >0.

Уравнительный ток, протекающий по обмоткам трансформаторов, определяют по выражению:

где - отклонение в коэффициентах трансформации;

- коэффициенты трансформации первого и второго трансформаторов;

UкI, UкII, B – напряжения недлинного замыкания трансформаторов.

Допустимый ток нагрузки трансформаторов, при условии, что , определяют из соотношения:

(13)

где I1 - ток, протекающий по обмоткам трансформатора, склонного к перегрузке;

Iн.д. - допустимый Структура расчетно-графической работы ток нагрузки;

- сдвиг фаз меж напряжением и уравнительным током.

Дальше находится сила тока, протекающего по обмоткам второго трансформатора.

При включении на параллельную работу трансформаторов с разными напряжениями недлинного замыкания считают, что какой-то из них имеет Uk, обозначенное в задании, другой - в 1,1 раза большее, 3-ий - в 1,1 раза наименьшее, при всем этом Структура расчетно-графической работы оп­ределяют:

(14)

Степень нагрузки каждого трансформатора при условии, что суммарная нагрузка равна сумме установленных мощностей трансформаторов, определяется из соотношения:

где - суммарная мощность всех трансформаторов.

Допустимая нагрузка и степень загрузки каждого трансформатора:

где - меньшее напряжение недлинного замыкания трансформатора из всех включаемых.

Степень нагрузки хоть какого трансформатора определяется Структура расчетно-графической работы аналогично с учетом того, что .

При расчете несимметричных режимов работы система первичных линейных напряжений считается симметричной и не зависящей от режима работы транс­форматора.

При трехфазной несимметричной нагрузке расчеты ведут в всеохватывающей форме в последующем порядке:

а) находят ток нулевой последовательности:

=

где - первичные фазные напряжения при симметричной нагрузке;

- сопротивление недлинного Структура расчетно-графической работы замыкания трансформатора;

za, zb, zc - сопротивление нагрузки и сопротивление нулевой последовательности трансформатора;

б) вторичные фазные токи определяют по уравнениям:

в) по току нулевой последовательности и вторичным фазным токам находят пер­вичные фазные токи:

г) первичные фазные напряжения:

, (24)

, (25)

, (26)

д) вторичные фазные напряжения находят и по облегченной схеме замещения:

(27)

(28)

(29)

Расчетные формулы Структура расчетно-графической работы для других случаев несимметричной нагрузки получа­ют из соответственных выражений для трехфазной несимметричной нагрузки. При построении векторных диаграмм для несимметричных (одно-, двух-, и трехфазной) нагрузок падением напряжения в обмотках трансформатора можно пре­небречь, а для однофазового недлинного замыкания это падение напряжения следу­ет учесть.

Для всех случаев несимметричных режимов работы трансформатора Структура расчетно-графической работы определяют модуль рассчитываемых величин в именованных относительных едини­цах. Результаты расчетов сводят в таблицу 5.

Таблица 5 Общие результаты расчетов


struktura-proizvodstvennogo-processa.html
struktura-provedeniya-konkursa.html
struktura-psihiki-poznavatelnie-processi.html