Politechnika Wrocławska Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych. Materiał ilustracyjny do przedmiotu. (Cz. 4)

Transkrypt

1 Politechnika Wrocławska nstytut Maszyn, Napędów i Pomiarów lektrycznych Materiał ilustracyjny do przedmiotu LKTROTCHNKA Prowadzący: (Cz. 4) Dr inż. Piotr Zieliński (-9, A0 p.408, tel ) Wrocław 003/4

2 kłady prądu trójazowego

3 Napięcie trójazowe (wytwarzanie) c ω 0 o 0 o 0 o a B b a b c u a u b u c a ω t przy czym: b e j π 3 j π 3 c e a e j π 3 a a

4 kład trójazowy jako zespół3.symetrycznych obwodów jednoazowych A A AB B A B BC CA C B B B A C C C A C A A AB B A B B A B BC CA C B C C 0 0 C C A AB A A + B + C 0 A B A BC B CA C B C C

5 kład czteroprzewodowy A A AB B BC CA B C C O A Napięcie azowe B C Napięcie przewodowe AB BC CA 3

6 kład połączeń w gwiazdę A Z A B AB BC CA B C A B Z Z p - A C C C CA C AB A B CA B 30 o φ φ 30 o φ 30 o A A - B AB AB A A B B B - B CA p 3 p

7 kład połączeń w trójkąt A AB AB A AB A CA CA - CB C B BC C CA B B BC BC C CA C CA B - AB BC 30 o φ 30 o φ φ 30 o AB AB p BC A - CA A B C AB BC CA CA AB BC p 3 p

8 Moc w symetrycznych obwodach trójazowych Gwiazda A Z A Trójkąt A AB A AB AB A AB B BC C CA A B C P3 PA + PB + PC 3P P B C Z cosϕ cosϕ 3 P gwiaz 3 cosϕ B BC C CA B B BC BC P3 PA + PB + PC 3P P P trójk C CA C cosϕ cosϕ 3 3 cos ϕ CA Analogicznie: S3 3 oraz Q3 3 sinϕ

9 C.D.N

10 Transormatory

11 Rdzeń transormatora (straty) Straty w rdzeniu P Fe P h + P w ( straty w żelazie ) Straty histerezowe ( P h ) Straty wiroprądowe ( P w ) B,(Φ) z Φ H,() i i P h k h B P w k w B

12 Budowa transormatora

13 Dławik idealny (bez strat) Φ m m z L X L m e z Φ d Φ (t) ( t ) Φ m dt sinωt π zφ m e π zφ m cosωt 4, 44 zφ m

14 Dławik rzeczywisty R Φ Φ r R Fe R Fe X r m X m j X r R Fe m R - rezystancja uzwojenia R Fe rezystancja strat w rdzeniu X m reaktancja odpowiadająca strumieniowi w rdzeniu Φ X r reaktancja odpowiadająca strumieniowi rozproszenia Φ r

15 Transormator idealny stan jałowy 0 z z Φ e π zφ m cosωt e Φ z ( t) ω π dφ (t) dt Φ sinωt m 4, 44 zφ m m Analogicznie 4, 44 z Φ m Przekładnia transormatora - ϑ z z

16 Transormator idealny-stan obciążenia Φ Φ -Φ z z Z odb 0 ϑ Z odb Zatem: Odb. ϑ ϑ ' ϑ ' z z 0z W przypadku transormatora idealnego: o 0 z z ϑ oraz z z ' ϑ

17 Transormacja impedancji ϑ Z ϑ mpedancja przyłączona na stronę wtórną transormatora - mpedancja Z widziana z zacisków strony pierwotnej - ' Z ϑ ϑ Z ϑ ' Z Zϑ Z ' Z

18 Transormator rzeczywisty Φ Φ -Φ X R r X r R 0 Φ r Φr z z Z odb. Fe m Z odb R Fe X m 0 Fe m

19 Stan jałowy transormatora 0 A W X R r 0 0 X r R 0 Fe m 0 V Tr R Fe X m 0 n -napięcie znamionowe 0 ( 0,03 0,) o n 0 0 P P 0 Fe Moc pobierana przez transormator w stanie jałowym jest w przybliżeniu równa stratom w jego rdzeniu (stratom w żelazie).

20 Stan zwarcia transormatora z n A W V Tr Napięcie zwarcia ( z ) to napięcie, które przyłożone do strony pierwotnej, przy zwartej stronie wtórnej, powoduje przepływ prądu znamionowego. n R Fe X r m n ( 0,03 0,5) z X n r R 0z 0 0z R Fe X m P P 0 Fe z n R +R Zz R z +jx z X r +X r n Moc pobierana przez transormator w stanie zwarcia jest w przybliżeniu równa stratom w jego uzwojeniach (stratom w miedzi).

21 Sprawność transormatora Tr P Fe h P P,0 η P P P P Cu P + P Fe + P Cu 0,5 0 const. cos const. 0,5,0 / n η n Przy obciążeniu znamionowym: n n cosϕ n n cosϕ + P n 0n + P zn η k n n n k n n cosϕn + P n + k 0 cosϕ P zn Gdzie: k n

22 Transormatory trójazowe V W V W u v w V W u v w u v w

23 Grupy połączeń transormatorów trójazowych V W V W V W u v w u v w u v w WN NN WN WN NN NN Yy0 Dy Yz Grupą połączeń transormatora nazywany jest kąt między wektorami górnego i dolnego napięcia, wyrażony w godzinach.

24 Zastosowanie transormatorów w sieciach elektroenergetycznych G 0kV 400kV 400kV 0kV 30kV G 30kV 0,4kV

25 Praca równoległa transormatorów G N G N Tr Tr Tr Tr D N D N Warunki poprawnej pracy równoległej: Równość przekładni ( + 0,5%). Równość napięć zwarcia ( + 0%). Jednakowe grupy połączeń. Stosunek mocy znamionowych nie większy niż /3. Zalety: Mniejsze koszty eksploatacyjne Łatwiejszy transport Większa niezawodność pracy układu Mniejszy koszt rezerwy Wady: Wyższe koszty inwestycyjne Potrzebna większa powierzchnia do zainstalowania i eksploatacji.

26 Autotransormatory z z Odb. Z odb -

27 Transormatory pomiarowe (przekładniki) WN K L M N m n V W k l A W

28 C.D.N