СХЕМА ЗАМІЩЕННЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Андріанов с.29

В зв’язку з тим, що W₂≠W1, то E₂≠E₁, I₂≠I₁, то важливо ввести кількісне визначення тих процесів, що проходять у трансформаторі та побудову векторних діаграм, особливо при великих коефіцієнтах трансформації.

Значно простіше ці дії можна робити, якщо привести параметри вторинної обмотки до первинної:

– коефіцієнт приведення по напрузі, або ЕРС

; ; .

; ; .

Якщо параметри вторинної обмотки позначити через приведені величини, та замінити електромагнітний зв’язок між обмотками на електричний, то одержимо схему заміщення. В ній ав – відображає первинну обмотку; вс – вторинну; сd – навантаження, коло намагнічування ве. Метою при розрахунках схеми заміщення встановлення впливу U₁ та z_нав на первинний струм, тобто 0:

По схемі заміщення визначають та z_m – відображає явища, які мають місце в осерді трансформатора:

z_m»z₁ та z'₂

Параметри схеми заміщення можна знайти по даним ХХ та КЗ.

ДОСЛІД ХХ

Андріанов с. 30

При цьому до первинної обмотки підключена напруга мережі U₁, а вторинна – розімкнена.

При досліді ХХ по приладам вимірюють U₀=U₁₀; I₀=I₁; Р₀=Р₁ та U₂₀, а розраховують к; z₀; r₀; x₀; cos φ₀:

к» ; z₀= ; ; ;

Параметри ХХ z₀; r₀; x₀ дорівнюють:

z₀=z₁+z_m; r₀=r₁+r_m; x₀=x₁+x_m

z₀»z_m; r₀»r_m; x₀»x_m

Для трифазних трансформаторів при з’єднанні Y:

Y z₀= ; ; ;

z₀= ; ; ;

ДОСЛІД К.З.

КЗ це такий режим роботи, при якому вторинна обмотка замкнена (U₂=0), а до первинної обмотки підводиться знижена напруга, при якій проходить номінальний струм.

Ця напруга виражена в % від номінальної називається напругою КЗ:

u_k має активну та реактивну складові частини.

При досліді КЗ вимірюють u_k, P_k, I_k, а розраховують:

z_k= ; ; ;

, тоді

z_k=z₁+z^/₂; r_k=r₁+r^/₂; x_k=x₁+x^/₂

для трифазної обмотки трансформатора:

Y z_к= ; ; ;

Вважаючи параметри трансформатора сталими установлений струм КЗ при U_н:

, в (10-20) раз;

;

; .

Андріанов с. 26

Якщо до вторинної обмотки під’єднати навантаження, то в ній виникає струм . Вторинна МРС. у

магнітному осерді викликає свій магнітний потік, що приводить до зміни потоку ХХ.

При U=const основний магнітний потік суттєво не може змінитись, тому I обмотка буде мати крім струму намагнічування I_м, додатково струм I^/₁, такої величини, що МРС , тобто .

Струм , який у магнітному відношенні зрівнюючий струм називається навантажувальною складовою первинного струму. Тоді

Векторні діаграми будують в відповідності з векторними рівняннями:

Векторні діаграми дозволяють описати енергетичний баланс трансформатора. Потужність підведена з мережі Р₁=U₁I₁×cosφ₁.

ЗМІНА ВТОРИННОЇ НАПРУГИ ТРАНСФОРМАТОРА

Андріанов с. 32-36

У зв’язку з тим, що струм ХХ у силових трансформаторах малий та складає 0,5¼3% I_н, то в багатьох випадках використовують спрощену схему заміщення без намагнічуючого кола. У цій схемі r_k=r₁+r^/₂; x_k=x₁+x^/₂ Точність визначення первинного струму викликана таким спрощенням при номінальному навантаженні складає 0,1%, що допустимо на практиці.

- зміна напруги

Змінювання напруги у трансформатора називається арифметична різниця між вторинними напругами трансформатора при ХХ та при номінальному струмі навантаження, якщо первинна напруга дорівнює номінальній, а частота напруги f=f_н=const.

дуже мале

залежить від характеру навантаження.

Цей графік має такий вигляд.

ЗОВНІШНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРА

Зовнішні характеристики трансформатора це залежність вторинної напруги від струму вторинного кола, якщо j₂=const; U₁=const та f₁=const.

Зменшення напруги U₂ при активному та активно-індуктивному навантаженні викликане збільшенням потоків розсіювання, зближення первинної та вторинної обмоток веде до зменшення потоків розсіювання, а також i ; у концентричній обмотці потоки розсіювання менші ніж у обмотці, виконаної методом чергування.

К.К.Д. ТРАНСФОРМАТОРА

Андріанов с. 35-36

ККД – це відношення віддаваємої потужності Р₂ до підведеної Р₁ з мережі:

або ;

- сумарні втрати потужності у трансформаторі.

Високе значення ККД не дозволяє розраховувати η прямим методом, тому η знаходять непрямим методом. Потужність у трансформаторі витрачається на активних опорах первинної та вторинної обмоток , а також у магнітопроводі осердя .

складає 0,1-0,5%.

Величини витрат потужності знаходять згідно методики ГОСТ 11677-85, при цьому магнітні витрати потужності ХХ Р₀ при цьому навантаженні.

Електричні втрати, а також додаткові при номінальному струмі приймають рівними потужності КЗ Р_к при цьому струмі тобто

, а

β – коефіцієнт навантаження.

Повні втрати потужності

; (b= к_нв)

Втрати потужності в сталі підрозділяються на вихрові та на гістерезіс.

Р₂~B²_м т.е. Р₂~

Р_вх~ т.е. Р_вх~

Звідки виходить, що при заданому дійсному значенні ЕРС, втрати на гістерезис обернено пропорційні квадрату k_е, а Р_вх не залежить від форми кривої. При загостреній формі кривої ЕРС k_е>1,1, а при сплощеній k_е<1,1.

m – маса осердя, кг.

в – показник степені.

Р₂=

Градації η в залежності від потужності трансформаторів:

до 100 ВА – 0,7...0,9

до 100 кВА – 0,9...0,95

20...50 кВА – 0,97...0,98

10⁵...10⁶ кВА – 0,998

У зв’язку з тим, що температура обмоток відрізняється від 75^оС, то потужність Р_к приводиться до 75^оС для чого вводиться коефіцієнт мідного дроту обмоток.

; для алюмінію

η трансформатора має max величину при навантаженні, коли змінні електричні втрати дорівнюють постійним магнітним втратам, тобто η=η_max, коли

В енергозабезпеченні є поняття про річний η під яким розуміють відношення енергій, яку віддає трансформатор на протязі року до вторинної мережі до енергії, яка використовується за той же час з первинної мережі

η_э=

Потужність P, Q, S.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: