 |
|
Лабораторная работа 2
Составление схем замещения трансформаторов и исследование его параметров
1. Цель работы
Приобрести практические навыки по расчету и анализу параметров схем замещения трансформаторов.
2. Краткие теоретические сведения
На подстанциях электрических сетей устанавливают двух и трехобмоточные трансформаторы с расщепленной обмоткой и автотрансформаторы. В расчетах электрических сетей они представляются схемой замещения, включающей четыре параметра: активное RТ и реактивное ХТ сопротивления и активную GТ и реактивную ВТ проводимости. Два последних параметра, как правило, заменяются потерями холостого хода, соответственно, DРх и DQх .
Схемы замещения разных трансформаторов и основные формулы определения их параметров даны в таблице 1. Заметим, что для некоторых трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов в их паспортных характеристиках даются несколько иные параметры, а, следовательно, и нужен иной подход в определении параметров схемы замещения.
Эти особенности и в целом методика расчета параметров разных трансформаторов дана в [1, с. 62-77].
Анализ количественных характеристик параметров трансформаторов позволяет установить следующее:
- для трансформаторов средней и большой мощности ХТ >> RТ;
- для трансформаторов малой мощности ХТ и RТ одного порядка, поэтому ХТ следует рассчитывать по реактивной составляющей напряжения короткого замыкания
,
- к.п.д. трансформаторов достаточно высок;
- трансформаторы относятся к числу основных потребителей реактивной мощности.
Потери как активной так и реактивной мощности в трансформаторах состоят из двух составляющих. Одна из них (потери холостого хода) зависит только от параметров самого трансформатора. А вторая (нагрузочные потери) также от мощности нагрузки S.
Для двухобмоточного трансформатора потери активной DР и реактивной DQ мощностей можно найти по формулам
DР = DРТ + DРх = DРк(S/Sн)2 + DРх;
DQ = DQТ + DQх = 
.
Если на подстанциях с общей нагрузкой S работают параллельно n одинаковых трансформаторов, то потери мощности в них
;
.
Таблица 1.1
| Тип трансформатора | Схема замещения | Каталожные данные | Формулы для определения параметров |
| 2-х обмоточные | 
| Uвн, Uнн, Sн, DРк, Uк, DРх, Iх |  ;  ;
 .
|
| 2-х обмоточные с расщепленной обмоткой | 
| Uвн, Uнн, Sн, DРк, Uк, DРх, Iх |  ;
 .
|
| 3-х обмоточные трансформаторы и автотрансформаторы | 
| Uвн, Uсн, Uнн, Sн, DРк, Uкв–с, Uкв–н, Uкс–н, Iх, DРх |  ;
 ;
Uк.в = (Uк.в–с+Uк.в–н–Uк.с–н)/2
Uк.с = (Uк.в–с–Uк.в–н+Uк.с–н)/2
Uк.н = (–Uк.в–с+Uк.в–н+Uк.с–н)/2
DРк.в =
= (DРк.в–с+DРк.в–н–DРк.с–н)/2
DРк.с =
= (DРк.в–с–DРк.в–н+DРк.с–н)/2
DРк.н =
= (DРк.с–н+DРк.в–н–DРк.в–с)/2
|
3. Программа работы
Каждому студенту выдается индивидуальное задание из таблицы 1, включающее три разных трансформатора. Для заданных трасформаторов необходимо:
3.1 Составить схему замещения и определить ее параметры (RТ, ХТ, DРх и DQх). При этом для трансформаторов с высшим напряжением 6-10-35 кВ найти ХТ по Uк и Uкр сравнить их величины.
3.2 Для двухобмоточных трансформаторов и с расщепленной обмоткой найти DР и DQ и к.п.д. при передаче мощности, равной номинальной мощности трансформатора.
3.3 Для двухтрансформаторной подстанции с двухобмоточными трансформаторами рассчитать потери активной мощности при разных нагрузках подстанции (в диапазоне изменения мощности от 0 до 1,4 Sн) при условии работы двух трансформаторов параллельно и только одного из них. По результатам расчетов построить на одном графике зависимости DР = f (S).
Таблица 1.2
| № варианта | Марка трансформатора |
| ТМ-25/6 ТМН-2500/35 ТРДЦНК-63000/110 | |
| ТМ-25/10 ТМН-4000/35 ТДТНЖ-25000/230/27,5/6,6 | |
| ТМ-40/6 ТМН-6300/35 ТДТНЖ-25000/230/27,5/11 | |
| ТМ-40/10 ТДН-10000/35 ТДТНЖ-40000/230/38,5/6,6 | |
| ТМ-63/6 ТДН-16000/35 ТДТНЖ-40000/230/38,5/11 | |
| ТМ-63/10 ТДН-25000/35 АТДЦТН-125000/330/115/6,3 | |
| ТМ-100/6 ТРДНС-25000/35 ТДТН-25000/230/38,5/6,6 | |
| ТМ-100/10 ТРДНС-32000/35 ТДТН-40000/230/38,5/6,6 | |
| ТМ-160/6 ТРДНС-40000/35 АТДЦТН-63000/230/121/6,6 | |
| ТМ-160/10 ТМН-2500/110 АТДЦТН-125000/230/121/6,6 | |
| ТМ-250/10 ТМН-6300/110 АТДЦТН-200000/230/121/6,6 | |
| ТМ-400/10 ТДН-10000/110 АТДЦТН-250000/230/121/10,5 | |
| ТМ-630/10 ТДН-16000/110 АТДЦТН-125000/330/115/10,5 | |
| ТМ-1000/6 ТРДН-25000/110 АТДЦТН-200000/330/115/10,5 | |
| ТМ-1000/10 ТРДН-40000/110 АТДЦТН-240000/330/242/11 | |
| ТМ-1600/10 ТРДЦН-63000/110 АТДЦТН-200000/330/115/6,6 | |
| ТМ-1600/6 ТРДЦН-80000/110 АТДЦТН-240000/330/242/38,5 | |
| ТМ-2500/10 ТРДЦН-125000/110 АТДЦТН-125000/330/115/38,5 | |
| ТМ-100/35 ТДНЖ-25000/110 АТДЦТН-200000/330/115/38,5 | |
| ТМ-160/35 ТД-40000/110 ТДТН-25000/230/38,5/11 | |
| ТМ-250/35 ТРДН-40000/220 ТДТН-40000/230/38,5/11 | |
| ТМ-400/35 ТРДЦН-63000/220 АТДЦТН-63000/230/121/38,5 | |
| ТМ-630/35 ТРДЦН-100000/220 АТДЦТН-125000/230/121/38,5 | |
| ТМ-1000/35 ТРДЦН-160000/220 АТДЦТН-200000/230/121/38,5 | |
| ТМ-1600/35 ТДЦ-80000/110 АТДЦТН-250000/230/121/38,5 |
Содержание отчета
1 Цель работы.
Схемы замещения.
3 Расчетные формулы для определения параметров схем замещения.