Материал: Лекции полнотью
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
r |
r |
P |
|
|
|
U2 |
|
/ S2 |
|
. |
(2.32) |
|||||||
Т.С. |
Т.Н. |
|
K С.Н. |
|
|
НОМ |
|
|
|
НОМ |
|
|
||||||
В уравнениях (2.30) - (2.32) три неизвестных - активные сопротивле- |
||||||||||||||||||
ния обмоток трансформатора rТ.В. , rТ.С. , rТ.Н. |
. Решив эти три уравнения с тремя |
|||||||||||||||||
неизвестными, получим выражения, аналогичные (2.17): |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
U |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
К.В. |
|
НОМ |
; |
|
|
(2.33) |
|||||||
|
|
|
|
S2 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Т.В. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
НОМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
U |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
К.C. |
|
НОМ |
; |
|
|
(2.34) |
||||||
|
|
|
|
|
S2 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
Т.C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
НОМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
r |
|
|
РК.H. UНОМ2 |
. |
|
|
(2.35) |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Т.H. |
|
|
|
|
S2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
НОМ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
В (2.33) - (2.35) величины PК.В. , |
PК.С. |
, |
PК.Н. , соответствующие лу- |
|||||||||||||||
чам схемы замещения, определяются по каталожным значениям потерь КЗ для пар обмоток:
|
PК.В. |
0,5 РК В.Н. РК В.С. РК С.Н. ; |
(2.36) |
|
PК.С. |
0,5 РК В.С. РК С.Н. РК В.Н. ; |
(2.37) |
|
PК.Н. |
0,5 РК В.Н. РК С.Н. РК В.С. ; |
(2.38) |
Аналогично этому по каталожным значениям напряжений КЗ для |
|||
пар обмоток u K В.Н. %, |
u K В.С. %, u К С.Н. % определяются напряжения КЗ для |
||
лучей схемы замещения u K
u К.В.
u К.С.
u К.Н.
.В. %, u K.С. %, u К.Н. %:
% 0,5 u K В.Н. % u K В.С. % % 0,5 uK В.С. % uK С.Н. % % 0,5 u K В.Н. % u K С.Н. %
u K С.Н. % ; |
(2.39) |
u K В.С. % ; |
(2.40) |
u K В.С. % ; |
(2.41) |
По найденным значениям u K.В. %, u K.С. %, u К.Н. % определяются реактивные сопротивления обмоток x Т.В. , x Т.С. , x Т.Н. по выражениям, аналогич-
ным (2.19) для двухобмоточного трансформатора. Реактивное сопротивление одного из лучей схемы замещения трехобмоточного трансформатора (обычно среднего напряжения) близко к нулю.
Все современные трехобмоточные трансформаторы выпускаются с одинаковыми номинальными мощностями обмоток. Для ранее выпускавшихся трансформаторов, имеющих различные мощности отдельных обмоток, каталожные значения u K %, PK для пар обмоток должны быть приведены к
одной мощности (обычно к мощности обмотки высшего напряжения). При-
14
ведение u K % производится пропорционально отношению мощностей обмоток, а приведение PK - пропорционально квадрату этого отношения.
Для автотрансформаторов дополнительно указывается номинальная мощность обмотки низшего напряжения в долях номинальной мощности автотрансформатора, то есть (2.29). Значения u K % для пар обмоток при-
ведены к напряжению обмотки ВН и отнесены к SНОМ . Значения PK В.С. от-
несены к номинальной мощности автотрансформатора SНОМ , а РНК В.Н. иРНК С.Н. - к номинальной мощности обмотки низшего напряжения, то есть кН.Н.SНОМ . Эта особенность записи параметров определяется условиями опы-
та КЗ автотрансформаторов. Например, при КЗ (ВН) напряжение на обмотке ВН поднимается до такого значения, при котором в закороченной обмотке
низшего напряжения, рассчитанной на SН.НОМ |
(2.29), ток будет соответство- |
вать не SНОМ , а SН.НОМ . При КЗ (ВС) ток |
в последовательной обмотке |
(рис.2.7,б) поднимается до значения, соответствующего SНОМ .
Приведенные к разным мощностям паспортные значения РК для
пар обмоток автотрансформатора необходимо привести к одной мощности - номинальной. Как отмечалось выше, это приведение пропорционально отношению:
|
|
PН |
|
|
P |
|
К В.Н. |
; |
(2.42) |
|
||||
К В.Н. |
|
Н2 .Н. |
|
|
|
|
PН |
|
|
P |
|
К С.Н. |
. |
(2.43) |
|
||||
К С.Н. |
|
Н2 .Н. |
|
|
1
Лекция №3
3.1. статические характеристики нагрузок
Статические характеристики нагрузки по напряжению и часто-
те. Важнейшая характеристика нагрузки потребителя - значение ее активной и реактивной мощностей .
Мощность, потребляемая нагрузкой, зависит от напряжения и частоты. Статические характеристики нагрузки по напряжению РН U , QH U или
по частоте РН f , QH f - это зависимости активной и реактивной мощно-
стей от напряжения (или частоты) при медленных изменениях параметров режима. Имеются в виду такие медленные изменения параметров режима, при которой каждое их значение соответствует установившемуся режиму. Динамические характеристики - это те же зависимости, но при быстрых изменениях параметров режима. Динамические характеристики соответствуют переходным режимам и учитывают скорость изменения их параметров.
Осветительная нагрузка, состоящая из ламп накаливания, содержит только активное сопротивление нитей ламп rH и не потребляет реактивной мощности. Активная мощность не зависит от частоты и пропорциональна квадрату напряжения, если считать rH const :
P U2 |
/ rH U2 . |
(3.1) |
Статические характеристики активной мощности осветительной |
||
нагрузки по напряжению приведены на рис.3.1. |
|
|
P |
1 2 |
|
|
|
3 |
U
0
Рис.3.1. Статические характеристики активной мощности осветительной нагрузки по напряжению:
1 – при rH const ; 2 – при rH , зависящим от U в соответствии с кривой 3; 3 – зависимость сопротивления ламп накаливания от напряжения
Асинхронный двигатель. Упрощенная Г-образная схема замещения асинхронного двигателя приведена на рис.3.2. В этой схеме учитываются
2
|
|
U |
|
|
|
xS x1 x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
I, QS |
|
|
|
|
|
r |
r2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис.3.2. Упрощенная схема замещения асинхронного двигателя: |
|
||||||||||||||||
x S - суммарное сопротивление рассеяния обмоток статора |
x1 |
и ротора |
x 2 ; r2 - приведен- |
||||||||||||||
ное к статору сопротивление ротора, включающее и сопротивление обмоток статора
потери активной мощности в статоре и в стали (в ветви намагничивания). Активная мощность, определяемая в зависимости от напряжения и скольжения в соответствии со схемой замещения на рис.3.2 равна:
|
|
Р 3I |
|
r |
|
U2 |
r |
U2 r |
(3.2) |
||
|
|
2 |
s |
r2 / s 2 xS2 |
s r22 xSs 2 . |
||||||
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
Статические характеристики асинхронного двигателя по напряже- |
|||||||||||
нию Q U и |
P U |
приведены |
на рис.3.4. Здесь |
Q U - это кривая 3 на |
|||||||
рис.3.3. Активная мощность P U принимается не зависящей от напряжения,
поскольку в небольших пределах изменения напряжения у потребителей изменения скольжения и скорости асинхронных двигателей будут небольшими. При небольших изменениях скорости механическая и активная мощности двигателя меняются незначительно.
3
|
Q |
|
|
|
|
|
3 |
QКР |
|
1 |
2 |
|
|||
0 |
|
U |
|
|
|
||
UKP |
|
||
|
|
||
Рис.3.3. Зависимость реактивной мощности, потребляемой асинхронным двигателем, от напряжения: 1 – QS U ; 2 – Q U ; 3 – Q U QS Q
P, Q
Q U
P U
0 |
U |
Рис.3.4. Статические характеристики асинхронного двигателя по напряжению
Синхронный двигатель может быть представлен схемой замещения, приведенной на рис.3.5,а, в которой не учитывают потери активной мощности в статоре. Упрощенные векторные диаграммы напряжений для неявнополюсного
двигателя приведены на рис.3.5,б,в.