рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Двухобмоточные трансформаторы

Двухобмоточные трансформаторы - раздел Энергетика, Конспект лекций по дисциплине электроэнергетика электрические системы и сети   Двухобмоточным Называется Трансформатор, Который Имеет Одну О...

 

Двухобмоточным называется трансформатор, который имеет одну обмотку высшего напряжения (первичную) и одну обмотку низшего напряжения (вторичную). Условное обозначение этого трансформатора показано на рис. 3.1.

При расчете режимов электрических сетей используется, как правило, упрощенная Г-образная схема замещения двухобмоточного трансформатора (рис. 3.2). Параметры схемы замещения: Rm и Хm – активное и индуктивное сопротивления обмоток трансформатора, приведенные к высшему напряжению; kтр – коэффициент трансформации (двумя пересекающимися штриховыми окружностями обозначен идеальный трансформатор, обладающий только коэффициентом трансформации); Gm и Вт – активная и индуктивная проводимости ветви намагничивания.

Ветвь с сопротивлениями Rm и Хт является продольной (см. раздел 2.1), а ветвь намагничивания с проводимостями Gm и Bm поперечной. Ветвь намагничивания часто заменяется потерями холостого хода . Схема замещения в этом случае упрощается и принимает вид, показанный на рис. 3.3.

 

       
   
 
 


 

               
     
     
 
 
 


Рис. 3.1. Условное обозначение

двухобмоточного трансформа- Рис. 3.2. Схема замещения двухобмоточного

тора (Uв и Uн высшее и низшее трансформатора с проводимостями

напряжения)

 

               
 
     
 
 
   



Рис. 3.3. Схема замещения двухобмоточного трансформатора с потерями холостого хода

 


Параметры схемы замещения определяются на основе данных опытов холостого хода и короткого замыкания. Опыт холостого хода состоит в том, что обмотка низшего напряжения размыкается, а на обмотку высшего напряжения подается номинальное напряжение. При этом снимаются следующие данные:

1. Активная мощность, потребляемая трансформатором. Эта мощность называется активными потерями холостого хода и обозначается Pxx;

2. Ток, потребляемый трансформатором. Он называется током холостого хода, выражается в процентах от номинального тока обмотки высшего напряжения и обозначается Ix%.

Опыт короткого замыкания состоит в том, что обмотка низшего напряжения замыкается накоротко, а на обмотку высшего напряжения подается такое напряжение, чтобы в трансформаторе протекали номинальные токи. Это напряжение называется напряжением короткого замыкания. Оно выражается в процентах от номинального высшего напряжения трансформатора и обозначается Uк%. В данном опыте также фиксируется активная мощность, потребляемая трансформатором. Она называется потерями короткого замыкания и обозначается ΔРкз.

В режиме опыта короткого замыкания потери мощности в ветви намагничивания малы, так как напряжение короткого замыкания намного меньше номинального. Поэтому можно считать, что вся активная мощность расходуется в виде тепла в обмотках трансформатора. Так как в трансформаторе при этом протекают номинальные токи, то справедливо следующее выражение:

 

, (3.1)

 

где Iв,ном – номинальный ток обмотки высшего напряжения, равный

 

, (3.2)

 

где Sном – номинальная мощность трансформатора; Uв,ном номинальное высшее напряжение трансформатора.

Подставив (3.2) в (3.1), получим

 

.

Отсюда

. (3.3)

 

В режиме короткого замыкания все приложенное напряжение падает на сопротивлении трансформатора. Поэтому напряжение короткого замыкания, выраженное в именованных единицах, равно

 

,

где Zm полное сопротивление обмоток трансформатора.

Напряжение короткого замыкания в процентах

. (3.4)

 

Подставив (3.2) в (3.4) и выразив из результирующего выражения Zm, получим

. (3.5)

 

Индуктивное сопротивление обмоток трансформатора равно

 

. (3.6)

 

Если мощность трансформатора составляет более 1 МВА, то Хm >> Rm. Поэтому Хm » Zm, и индуктивное сопротивление можно определять по формуле

 

. (3.7)

 

Так как в опыте холостого хода ток в первичной обмотке мал, а во вторичной – отсутствует, то почти вся мощность потребляется ветвью намагничивания. Эта мощность представляет собой потери холостого хода, активная составляющая которых Рxx это потери в стали трансформатора на вихревые токи и гистерезис, а реактивная составляющая Qxx идет на создание основного магнитного потока. У всех силовых трансформаторов Qxx >> Рxx. Поэтому можно записать

 

, (3.8)

 

где Ix ток холостого хода, выраженный в именованных единицах:

 

. (3.9)

 

Подставив (3.9) в (3.8) и заменив приближенное равенство на строгое, получим

.

 

Так как , то

. (3.10)

 

Как правило, при расчете режимов электрических сетей потери холостого хода принимаются постоянными. Однако в действительности они зависят от напряжения, что можно учесть путем использования схемы замещения с проводимостями (рис. 4.2), которые определяются по формулам

 

, . (3.11)

 

Однако данные формулы также дают приближенный результат, так как из-за насыщения магнитопровода проводимости трансформатора нелинейны.

Номинальное значение коэффициента трансформации равно

 

, (3.12)

 

где Uн,ном – номинальное низшее напряжение трансформатора.

При расчете электрических сетей часто приходится рассматривать не один трансформатор, а подстанцию, на которой установлено несколько одинаковых трансформаторов. Если эти трансформаторы работают параллельно или в одинаковом режиме, то схема замещения подстанции будет такой же, как для одного трансформатора. Однако сопротивления и потери холостого хода необходимо определять с учетом числа трансформаторов на подстанции пm по формулам

 

, , (3.13)

, , (3.14)

 

где Рxx(1) – активные потери холостого хода одного трансформатора.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекций по дисциплине электроэнергетика электрические системы и сети

Высшего профессионального образования.. омский государственный технический университет.. с с гиршин в в тевс..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Двухобмоточные трансформаторы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Общие положения
  В общем случае линию электропередачи можно представить в виде П-образной схемы замещения четырехполюсника (рис. 2.1).    

Активное сопротивление линии
  В общем случае активное сопротивление линии переменному току определяется по формуле

Индуктивное сопротивление линии
  Наличие индуктивного сопротивления обусловлено магнитным полем, создаваемым линией. Если каждая фаза линии состоит из одного провода, то погонное индуктивное сопротивление, Ом/км, о

Проводимости линий
  Активная проводимость моделирует потери активной мощности на коронный разряд и в изоляторах воздушных линий с неизолированными проводами и диэлектрические потери в изоляции кабельны

Упрощенные (практически применяемые) схемы замещения линий
  Потери мощности на коронный разряд увеличиваются при увеличении напряжения линии. Если номинальное напряжение не превышает 330 кВ, то эти потери в большинстве случаев оказываются на

Трехобмоточные трансформаторы
  Трехобмоточным называется трансформатор, у которого имеется 3 обмотки: высшего, среднего и низшего напряжений. Условное обозначение показано на рис. 3.4, а схема замещения – на рис.

Автотрансформаторы
  Автотрансформатором называется трехобмоточный трансформатор, у которого обмотка среднего напряжения является частью обмотки высшего напряжения. Условное обозначение автотрансформато

Трансформаторы с расщепленной обмоткой
  Трансформатором с расщепленной обмоткой называется трансформатор, у которого имеется одна обмотка высшего напряжения и две одинаковые обмотки низшего напряжения. Условное обозначени

ПОТЕРИ И ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
  Рассмотрим линию электропередачи, по которой протекает ток I и передается мощность S, а напряжения в начале (со стороны источника питания) и в конце (со стороны нагруз

Потери мощности в линиях
  Нагрузочные потери активной мощности в линии электропередачи   .

Потери мощности в трансформаторах
  Нагрузочные потери мощности в двухобмоточных трансформаторах определяются аналогично потерям в линиях по выражениям  

Общие положения
  Потери энергии связаны с потерями активной мощности соотношением  

Метод средних нагрузок
  Выразим нагрузочные потери энергии через ток:   , (6.3)

Метод времени максимальных потерь
  Изменения нагрузок во времени в течение года обычно представляют в виде упорядоченной диаграммы по снижению максимумов (рис. 6.1). Выражение для нагрузочных потерь энергии с

СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ НАГРУЗОК И ГЕНЕРАТОРОВ
  Источники питания при расчете режимов электрических сетей могут задаваться следующим образом. 1. Постоянной активной и реактивной мощностью Рг=const, Q

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги