Zadanie na zaliczenie
Transformator
Zadanie na zaliczenie
Transformator
Yd11
S
N
= 120 kVA
U
1N
= 6 kV
U
2N
= 400 V
f
N
= 50 Hz
∆P
W
= 300 W
∆P
h
= 900 W
∆ P
K(r)
= 0,026
I
0(r)
= 0,075
Parametry transformatora
Schemat zastępczy
Identyfikacja parametrów
Prąd znamionowy strony
pierwotnej
Prąd znamionowy strony
wtórnej
Przekładnia napięciowa
transformatora
Przekładnia zwojowa
transformatora
Znamionowe napięcie fazowe
strony pierwotnej
Znamionowy prąd fazowy
strony pierwotnej
Znamionowa impedancja strony
pierwotnej
Parametry gałęzi poprzecznej
(próba stanu jałowego)
Moc czynna pobierana w stanie
jałowym
Prąd stanu jałowego
Składowa czynna prądu stanu
jałowego
Składowa bierna prądu stanu
jałowego (magnesująca)
Rezystancja reprezentująca
straty w rdzeniu transformatora
Reaktacja magnesująca
Parametry gałęzi podłużnej
(próba stanu zwarcia)
Moc czynna pobierana przez transformator w
stanie zwarcia
(straty w miedzi)
Rezystancja zwarcia
Napięcie zwarcia
Impedancja zwarcia
Reaktancja zwarcia
Wyznaczyć charakterystykę zmienności napięcia na zaciskach strony wtórnej w zakresie od cosϕ 0,5 pojemnościowy do0,5
indukcyjny jeżeli moc pozorna jest stała równej mocy znamionowej
β - współczynnik obciążenia
W naszym przypadku moc odbiornika równa
jest mocy znamionowej czyli współczynnik
równy jest 1
cosϕ – jest w naszym przypadku wartością
zmienną i zmienia się od wartości
indukcyjnej 0,5 do 0,5 pojemnościowej
Zgodnie z trójkątem impedancji wynikającym
z tego że napięcie na reaktancji indukcyjnej
wyprzedza prąd zaś na pojemnościowej jest
opóźnione, przyjmujemy do obliczeń
rezystancję indukcyjną ze nakiem „+” a
pojemnościową ze znakiem „−”.
Przykładowe obliczenie dla cosφ 0,5 indukcyjnego:
-75,00
-60,00
-45,00
-30,00
-15,00
0,00
15,00
30,00
45,00
60,00
75,00
365,00
370,00
375,00
380,00
385,00
390,00
395,00
400,00
405,00
410,00
U2=f(φ)
φ[o]
U
2
[V
]
Wykres zmiany napięcia na zaciskach strony
wtórnej transformatora w funkcji kąta ϕ
-75,00
-60,00
-45,00
-30,00
-15,00
0,00
15,00
30,00
45,00
60,00
75,00
-3,000
-2,000
-1,000
0,000
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
ΔU(%)=f(φ)
φ[o]
Δ
U
(%
)[
%
]
Wykres procentowej zmienności spadku napięcia na zaciskach strony
wtórnej transformatora w funkcji kąta ϕ
Tabela:
Trójfazowa prądnica synchroniczna
cylindryczna
P
N
=180 kW
U
N
=3 kV
n
N
=1500 obr/min
f
N
= 50 Hz
cos ϕ
N
= 0,8
Zadanie 2
Cz. b zadania
Prądnica wydaje do odbiornika moc czynną
P=170 kW przy przeciążalności λ=3,5
Obliczyć prąd twornika jeżeli prądnicę
wzbudzono prądem I=15A
Napięcie indukowane w uzwojeniu twornika
E
f
=5196V (z obliczeń)
Zmienność napięcia możemy obliczyć ze
wzoru ∆u
%
=U
0
– U
N
/U
N
⋅100
Napięcie U
0
na zaciskach prądnicy biegnącej
jałowo jest równe napięciu indukowanemu
E
f
w uzwojeniu twornika
U
0
=E
f
stąd:
∆u
%
= E
f
- U
N
/U
N
⋅ 100
∆u
%
= (5196-3000/3000)⋅100 = 73,2
Zależność I
f
= f(I) przy U = const, n = const, cos
= const. nazywa się charakterystyką regulacyjną.
Charakterystyka ta pokazuje, jak należy regulować
prąd wzbudzenia, aby przy zmianie obciążenia i
stałych parametrach n, cos
utrzymać stałe napięcie na
zaciskach prądnicy.
Z charakterystyki regulacyjnej można korzystać również
przy pracy silnikowej. Wskazuje ona wówczas, jak
należy regulować prąd wzbudzenia silnika
synchronicznego, aby przy zmianach prądu obciążenia,
zasilaniu stałym napięciem (U = const) o stałej
częstotliwości (f= const, n = const) utrzymać stały
współczynnik mocy. Charakterystykę regulacyjną
można wyznaczyć pomiarowo lub konstrukcyjnie.
Charakterystyka regulacyjna
Charakterystyki regulacyjne prądnicy cylindrycznej
nienasyconej
Z analizy charakterystyk regulacyjnych
można wyciągnąć następujące wnioski
praktyczne dla pracy prądnicowej:
• Przy wzrastającym prądzie obciążenia o
charakterze indukcyjnym należy powiększać
prąd wzbudzenia.
• Przy takiej samej wartości prądu obciążenia,
lecz przy malejącej wartości cos
indukcyjnego
potrzebny jest coraz większy prąd wzbudzenia,
natomiast przy malejącej wartości cos
pojemnościowego prąd wzbudzenia należy
zmniejszać.