bài tập máy biến áp

Bài tập máy biến áp Bài tập Cho máy biến áp pha Sđm=5600KVA, U1/U2=35000/66000, I1/I2=92,5/490A P0=18,5 KW, Pn = 57KW, f=50Hz, Y/11; I0=4,5%; U0%=7,5% 1.Hãy xác định thông số không tải máy biến áp , x0, r0, z0 2.Các tham số: zn, rn, xn, thnàh phần điện áp ngắn 3.U cos2=0,8 hiệu suất máy hệ số tải ứng với max Giải: Điện áp pha sơ cấp là: U 35000 U1fa= = =20207 V Dòng điện pha không tải: I0fa=I0%.I1đm=0,045.92,5=4,16 A Các tham số không tải: U 20207 z0 = I = 4,16 =4857 P 18500 r0= 3I = 3.4,16 =356 x0= z r = 4857 356 =4844 Điện áp pha ngắn mạch từ bên sơ cấp: U1n=U1fa.Un=20207.0,075=1515 V U 1515 Zn= I = 92,5 =16,4 P 67000 rn= 3I = 3.(92,5) =2,22 xn= z r = 16,4 2,22 =16,2 I r ,5.2,22 100 =1,016% Ta có: Unr%= U = 9220207 1 fa fa 2 0t 2 2 1n fa n 2 1fa n 2 n 1fa fa n I 1fa x n U1fa ,516 ,2 100 =7,416% Unx%= = 9220207 Ta có: U2%=(Unr%cos2+Unx%sin2) _(cos2=0,8 sin2=0,6 ứng với tải cảm tải dung)_ =1 tải định mức U%=(1,016.0,8 + 7,416.0,6)=5,26% Hiệu suất: 18,5 + 57 % = (1).100 = (1- 5600.0,8 + 18,5 + 57 ).100 = 98,34% P 18,5 = P = 57 =0,57 Bài số 2: Máy biến áp pha Y/Y-12 có số liệu: Sdm=180KVA U1/U2=6000/400 V; I0=6,4%; P0=1000W; Un%=5,5; Pn=4000W; r1=r2; x1=x2 vẽ sơ đồ thay thế; tính Unx% Giải: Để vẽ đợc sơ đồ thay tính r0, x0, z0, rn, xn, zn Điện áp pha bên sơ cấp: U 6000 U1fa = = =3464 V S 180000 I0fa=I0%.Iđm, mà Iđm = U = 3.6000 =17,32 A I0t=0,064.17,32=1,108 A 1000 P r0= 3I = 31108 =271 , U z0= I =3126 x0= 3126 271 =3114 Un pha là: U1n = Un%.U1fa = 0,055.3,464 = 190,52 V U 190,52 Zn = I = 17,32 =11 P rn= I =4,44 P0 + P n S dm cos + P0 + Pn n 1 2 0t 1fa 0t 1n n dm xn = 10,06 Ir Unr % = U 100 = Ví Dụ 3: Cho máy biến áp pha có SđmI=180KVA; SđmII=240KVA; SđmIII=320KVA; UnI%=5,4; UnII%=6; UnIII=6,6 Hãy xác định SI; SII; SIII biết: S=180+240+320 = 740KVA Tìm xem tải tối đa để tải Giải: Ta có: S 180 240 320 U % = 5, + + 6,6 = 121,8 n 1fa 17,32.10,06 100 = 5,03% 3464 dmi ni I = S S U nI dmi U ni S BI = I S dm = 740 5, 4.121,8 =1,125 mà SI = 1,125.180 = 202,5KVA Tơng tự ta có SII = 243KVA; SIII = 249,5KVA Máy biến áp I có Un nhỏ tải nhiều tải tối đa để máy biến áp bị tải I=1 S = S = 657,72KVA 5, 4.121,8 Ví Dụ 4: S S UUUT Tđ n ổ Tm đ đ % mm đ ấ u d â y I 1366Y 05, , / 32 51 I 1366Y I 85, , / 36 1 I 7Y I 45, / I0 1 1.Tải máy biến áp tải dung = 450KV 2.Tải max để không tải giả sử máy tải 20% Giải: Ta có: S U = = 775,58 I = = 0,928 SI = 1000.0,928 = 928KVA S 4500 II = S = 6,6.775,58 = 0,8791 SII = 1800.0,8791 = 1582,4KVA III = = 0,8289 SIII = 2400.0,8289 = 1990KVA 1000 1800 2400 + + 6,25 6,6 dmi ni SI 4500 = S dmI 6,25.775,58 II dmII S I = = 6,25.775,58 = S = 4847KVA I tải 20% I = 1,2 S = 5817KVA Ví Dụ 5: Các số liệu C I II ác số liệ u Sđ 32 42 m 0 U1 6 K V 5 %% U2 23 22 V 0 Un 4 % Un 1, 1, r% T Y/ Y/ ổ - nố 11 11 i dâ y Tính Icb Giải: E Ta có: Icb = Z + Z Các thông số qui đổi sơ cấp thứ cấp Zn = Z1 + Z2 Z2 = k2.Z2 k=W1/W2 Zn = Z2 + Z1 = Z2 + k2.Z1 = Z2 + Z1.(W1/W2)2 Zn = Z2 + Z1.(1/k2) = Zn/k2 10 k1 = (w1/w2) = 6220 =27,273 U ZnI = I mà I1đm = ZnII = Un% U100 = 6000 1004 = 240V 240 ZnI = 30,7 = 7,794 ZnI = 7,794/k2 = 0,01145 U 420 ZII = I I2đm = 3.6 = 40,41 UnII = Un%.Uđm = 6000 100 =240 V 240 ZII = 40,41 = 5,938 ZII = 5,938/27,2732 = 0,00798 E 10 Icb = Z % + Z % = 0,01145 + 0,00798 = 514 A nI nII S nI 3U 1dm = 320 = 30,79 dm nII dm nI nII Bài tập máy điện không đồng Bài số 1: máy điện không đồng pha p=3 f=50Hz, đặt điện áp định mức lên stato dây quấn roto hở mạch, E2 = 110 V nđm = 980 v/ph Roto quay chiều với từ trờng a.Chế độ làm việc b.E2S = ? c.Nếu giữ chặt roto lại đo r2 = 0,1 ; x2 = 0,5 hỏi I2đm =? Giải: 60 f a.tốc độ đồng bọ là: n1 = p = 1000 v/ph Vì n1>n nên máy điện làm việc chế độ động b.Ta có E2S = s.E2 = V c.Ta có I2 = E2S/(r2+j.s.x2) = = 21,89 A Bài số 2: Động không đồng đấu Y, 380V _50Hz nđm = 1440 v/ph r1= 0,2, r2 = 0,25, x1 = 1, x2 = 0,95, xm = 40 bỏ qua rm Tính Pn1, sđm, f2, vẽ mạch thay hình T tính I1, I0, I2 Giải: Vì máy làm việc chế độ động n = 1440 v/ph n1 = 1500v/ph 60f mà n1 = p p=2 n n sđm = n = 0,04 n2 = n1-n = 1500-1440 = 60v/ph f2 = n2.p/60 = 2Hz ta có hệ phơng trình sau: Dạng phức U1 = -E1 + I1.(r1+j.x1) = E2 - I2.(r2/s +j.x2) E1 = E2 I1 + I = I0 I0.zm = -E1 thay số vào ta có: n1 n 1000 980 E2 = 110 = 2,2 n1 1000 E2S r2 + (s x ) 1 = ,2 0,12 + (0,02.0,5) I1.(0,2+j1) + I0(0+j40) =220 I1.(0,2+j1) - I2(6,25+j0,95) = 220 I1 - I + I = giải hệ ta có: I1 = 33A, I0 = 5, I2 = 31,92A Bài số 3: Động điện p=3 điện áp định mức 380V đấu Y; 50Hz P2 = 28KW (Pđm) n=980v/ph cos = 0,88 tổn hao đồng sắt stato 2,2KW, pcơ = 1,1KW Tính s; pCu2; hiệu suất; I1; f2 lúc tải đm Giải: 60 f Tốc độ đồng n1 = p = 1000 v/ph s = (1000-980)/1000 = 0,02 Ta có pCu2 = Pcơ.s/(1-s) mà ta có Pcơ = P2 + pcơ = 28+1,1 = 29,1KW pCu2 = 29,1.0,02/(1-0,02) = 0,594KW Ta có P1= P2 + pcơ+ pCu2 + pCu1 + pFe = 28+1,1+2,2+0,594 = 31,894KW Hiệu suất = P2/P1 = 87,8% P I = U I cos Ta có: P1 = 3U cos = 55A Có n2 = n1 - n = 1000-980 = 20v/phút f2 = (p.n2)/60 = 1Hz Bài số 4: Động không đồng tiêu thụ lợng điện P1 = 60KW tổng tổn hao stato kW, s=0,03 tính Pcơ pCu2 Giải: Ta có Pđt = P1 - p = 60-1 =59KW Ta có: pcơ = Pđt.(1 - s) = 59.0,97 = 57,23KW 1 1 stato pCu2 = Pđt.s = 59.0,03 = 1,77KW pCu2 = Pđt - Pcơ Bài số 5: Động không đồng roto dây quấn Pđm = 155KW, p=2 U = 380V đấu Y, pCu2 = 2,21KW pcơ = 2,64KW, pphụ = 0,31KW, r2 = 0,12 a.Lúc tải đm tính Pđt, sđm%, nđm, Mđm b.Giả sử mômen tải không đổi, cho vào dây quấn roto điện trở qui đổi rf = 0,1 tính s, n pCu2 c.Biết r1 = r2, x1 = x2 = 0,06 tính Mmax, smax d.Tính điện trở phụ cần thiết cho vào roto để có mômen mở máy cực đại Giải: a.Ta có Pđt = P2+pCu2 + pcơ +pfụ= 155+2,21+2,64 +0,31 = 160,16KW p Ta có sđm% = P 100% = 1,38% nđm = n1.(1 - sđm) = 1500(1-0,0138) = 1479v/phút Cu dt ta có Mđm = Pdm Pdm = n 60 =1000 N.m b.Vì hệ số trợt tỷ lệ thuận với điện trở dây quấn roto s/s = (r2+rf)/r2 r '+ r s = s r ' = 12,88% n = n1.(1-s) = 1307v/phút pCu2 = Pđt.s = 20,63KW c.Ta có smax = = 0,1 (Coi C1 = 1) Mmax = = 10446 N.m d.Ta có mômen mở máy Mmax = Mmở = f r2 ' r1 + ( x1 + C x ') 2 p m U1 2 w C1 [ r1 + r1 + ( x1 + C1 x ') ] p m U r2 ' w.[( r1 + r2 ') + ( x + x ' ) ] r2 = r2cũ + rfụ giải r2 rfụ Bài số 6: Động lồng sóc pha Pđm = 20KW U1= 380V đấu Y, cos = 0,84 = 88%, nđm = 970v/phút.Bết Ik/Iđm = 4,5 Mk/Mđm = 1,2 Mmax/Mđm = 1,8 a.h Iđm, Ik sđm b.Mđm, Mk Mmax, tổng tổn hao động Giải: Ta có: P1 = P2/ = 20/0,88 = 22,73KW Có Iđm = P1/ = 41,1 A Mđm = Pđm/ = 20/(2.n/60) = 197N.m U1 cos