Трехфазный трансформатор

Задача 1. Для трехфазного трансформатора, параметры которого приведены в табл. 1, определить:
номинальный ток первичной I1H и вторичной I2H обмоток;
ток холостого хода трансформатора I0;
коэффициент мощности холостого хода cos φ0;
угол магнитных потерь в стали δ;
напряжение короткого замыкания UК
параметры схемы замещения;
построить внешнюю характеристику U2 = f(β);
построить зависимость КПД от нагрузки η = f(β),
коэффициент мощности нагрузки принять cos φ2 = 0,75
- построить в масштабе векторную диаграмму приведенного трансформатора при нагрузке, составляющей 0,8 от номинальной мощности трансформатора Sном и cos φ2= 0,75)
При расчете параметров схемы замещения определить фактические значения сопротивлений r1, X1, Z1 первичной обмотки, приведенные и фактические значения сопротивлений r2’, X2’, Z2’, r2, X2, Z2 вторичной обмотки и сопротивления намагничивающей цепи r0, X0, Z0. Изобразить схему замещения.
Таблица 1
№ варианта Группа соедине-
ний
Sн,
кВ∙А U1н,
В U20, В uк,
% I1н,
% Рк,
Вт Р0,
Вт
47 Y/Y0 - 0 400 10000 400 4,5 3,2 5500 1080

Решение.
Определения основных параметров трансформатора:
Номинальная мощность трансформатора Sн – это полная мощность, на которую рассчитан прибор его изготовителем, то есть, мощность, которую трансформатор в течение всего срока эксплуатации может отдавать без перерыва.
Номинальное первичное напряжение U1н,- это напряжение, которое требуется подать на входную катушку трансформатора, чтобы в режиме холостого хода получить номинальное вторичное напряжение U2н.
Номинальное вторичное напряжение U20,- это напряжение, которое устанавливается на выводах выходной обмотки при ненагруженном трансформаторе, при подаче на вход номинального первичного напряжения U1н.
Мощность потерь в режиме холостого хода P0 – активная мощность, потребляемая из сети трансформатором при ненагруженной вторичной обмотке, расходуется на нагрев магнитопровода, вихревые токи и гистерезис.
Мощность потерь в режиме короткого замыкания Pкз – активная мощность, потребляемая из сети трансформатором при коротком замыкании вторичной обмотки и протекании в ней номинального тока, расходуется на нагрев обмоток.
Напряжение короткого замыкания uкз – это напряжение, которое нужно приложить к первичной обмотке, чтобы вызвать протекание в короткозамкнутой вторичной обмотке номинального тока I2н. Измеряется в % от номинального первичного напряжения U1н.
Ток холостого хода I0 – это ток первичной обмотки в режиме холостого хода при подаче на первичную обмотку номинального напряжения U1н.
Коэффициент нагрузки β – это отношение фактического тока обмотки к номинальному: β= I/I_н . β1 – для первичной обмотки, β2 – для вторичной обмотки. Коэффициент мощности cos φ – отношение активной мощности обмотки к полной: cos φ = P/S. cos φ 1 – для первичной обмотки, cos φ 2 – для вторичной обмотки.