Построение векторной диаграммы

Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода

 

Для определения параметров схемы замещения трансформатора необходимо рассчитать:

а) номинальный ток первичной обмотки трансформатора:

 

;

 

б) фазный ток первичной обмотки трансформатора:

при соединении по схеме "звезда"

 

;

 

в) фазное напряжение первичной обмотки:

при соединении по схеме "звезда"

 

;

 

г) фазный ток холостого хода трансформатора:

 

;

 

где  - ток холостого хода, %;

д) мощность потерь холостого хода на фазу

 

;

 

где m – число фаз первичной обмотки трансформатора. в нашем случае 3 шт;

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

 

;

 

ж) активное сопротивление ветви намагничивания

 

;

 

з) реактивное сопротивление цепи намагничивания

 

;

 

и) фазный коэффициент трансформации трансформатора

 

; где U_2ф=U_2н

 

к) линейный коэффициент трансформации трансформатора

 

.

 

Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме короткого замыкания

 

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

 

Рис. 1

 

Здесь суммарное значение активных сопротивлений ( ) обозначают r_k и называют активным сопротивлением короткого замыкания, а ( ) – индуктивным сопротивлением короткого замыкания x_k.

Для определения параметров схемы замещения трансформатора рассчитаем:

а) фазное напряжение первичной обмотки U_1Ф=5,7 кВ;

б) фазное напряжение короткого замыкания

 

;

 

где U_k – напряжение короткого замыкания, %;

в) полное сопротивление короткого замыкания

,

 

где I_к.ф. – фазный ток короткого замыкания:

при соединении по схеме "звезда":

 

;

 

г) мощность потерь короткого замыкания на фазу

 

;

 

P_k – это мощность потерь Короткого замыкания

д) активное сопротивление короткого замыкания

 

;

 

е) индуктивное сопротивление короткого замыкания

 

 .

 

Обычно принимают схему замещения симметричной, полагая

 

; ;

; ,

 

где r₁ – активное сопротивление первичной обмотки трансформатора;

x₁ - индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф_1δ;

 - приведённое активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора;

 - приведённое индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф_2δ.

 

Построение векторной диаграммы

 

При построении векторной диаграммы пользуются Т-образной схемой замещения (рис.2).

 

Рис. 2

 

Векторная диаграмма является графическим выражением основных уравнений приведённого трансформатора:

 

 

Для построения векторной диаграммы трансформатора необходимо определить:

а) номинальный ток вторичной обмотки трансформатора

 

;

 

б) фазный ток вторичной обмотки трансформатора:

при соединении по схеме "треугольник"

 

;

 

в) приведённый вторичный ток

 

;

 

г) приведённое вторичное напряжение фазы обмотки

 

;

 

д) угол магнитных потерь

 

;

 

е) угол ψ₂, который определяется по заданному значению угла φ₂ путём графического построения;

ж) падение напряжения в активном сопротивлении вторичной обмотки , приведённое к первичной цепи;

з) падение напряжения в индуктивном сопротивлении вторичной обмотки , приведённое к первичной цепи;

и) падение напряжения в активном сопротивлении первичной обмотки ;

к) падение напряжения в индуктивном сопротивлении первичной обмотки ;

Перед построением диаграммы следует выбрать масштаб тока m_I и масштаб напряжения m_V.

Результаты расчётов сводят в таблицу.

 

		k	,В				,А
А				град				Ом				В
132,3	120,25	1,1	6930	6,1	50,2	54,54	144,33	0,148	0,18	0,884	1,07	21,645	106,301	21,36084	127,587

 

Построение векторной диаграммы для вторичной обмотки в случае активно-индуктивной нагрузки приведёно на рис.3

Из рисунка видно что

 

= =7057,946

U₁=6876,77266

I₁=118,25

 

Рис. 3