Построение векторной диаграммы

Определение параметров схемы замещения

Трансформатора в режиме холостого хода.

 

Для определения параметров схемы замещения трансформатора необходимо рассчитать:

а) номинальный ток трансформатора

;

 

 

б) фазное напряжение первичной обмотки:

при соединение по схеме «звезда»

в) фазный ток холостого хода трансформатора

где - ток холостого хода, %;

г) мощность потерь холостого хода на фазу

где - число фаз первичной обмотки; из условия m=3.

д) полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе

.

е) активное сопротивление ветви намагничивания

ж) коэффициент трансформации трансформатора

 

Определение параметров схемы замещения

Трансформатора в режиме короткого замыкания.

В опыте короткого замыкания вторичная обмотка трансформатора замыкается накоротко, а подводимое к первичной обмотке напряжение подбирается таким образом, что бы ток обмотки трансформатора был равен номинальному. Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания представлена на рисунке 1.

 

а
х
х
А
х0
r0
r2/
r1
х1
х2/

Рис. 1.

 

Здесь суммарное значение активных сопротивлений обозначают rk и называют активным сопротивление короткого замыкания, а индуктивным сопротивлением короткого замыкания хk.

Для определения параметров схемы замещения трансформатора необходимо рассчитать:

а) фазное напряжение первичной обмотки U1ф=5,774 кВ;

б) фазное напряжение короткого замыкания

где - напряжение короткого замыкания, %

в) полное сопротивление короткого замыкания

где IК – ток короткого замыкания,

.

г) мощность короткого замыкания

д) активное сопротивление короткого замыкания

е) индуктивное сопротивление короткого замыкания

 

Принимаем схему замещения симметричной, полагая

где r1 – активное сопротивление первой обмотки трансформатора;

x1 – индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния

- приведенное активное сопротивление первой обмотки трансформатора;

– приведенное индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния

 


Построение векторной диаграммы.

Для построения векторной диаграммы воспользуемся Т-образной схемой замещения (рис.2.).

 

а
х
х
А
r2/
r1
х1
х2/

Рис. 2.

 

Векторная диаграмма является графическим выражением основных уравнений приведенного трансформатора:

Для построения векторной диаграммы трансформатора необходимо определить:

а) номинальный фазный ток вторичной обмотки трансформатора

.

 

б) приведенный вторичный ток

.

в) приведенное вторичное напряжение фазы обмотки

.

г) угол магнитных потерь

д) угол , который определяется по заданному значению угла путем графического построения (рис. 3.);

е) падение напряжения в активном сопротивлении вторичной обмотки , приведенное к первичной цепи;

ж) падение напряжения в индуктивном сопротивлении вторичной обмотки , приведенное к первичной цепи;

з) падение напряжение в активном сопротивлении первичной обмотки ;

и) падение напряжения в индуктивном сопротивлении первичной обмотки ;

 

Для удобства, результаты расчета сводим в таблицу 2.

 

 

Таблица 2

I2 k , В I1, А r1 x1
А град Ом В
333,333 363,731 0,916 5,893 8,8 363,731 0,059 0,059 0,513 0,513 21,307 186,425 21,307 186,425
45,6 50,6
18,2 8,8
                                 

 

 

Ниже (на рис. 3 а, б, в.) приведены векторные диаграммы трансформатора при активной, активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузке соответственно, В Масштабе тока и напряжения