PDF datoteka - LES

TRANSFORMATORJI IN DUŠILKE
NALOGA:
Izdelati je potrebno trifazni distribucijski transformator z nazivnimi podatki 21 kV/0.42 kV,
160 kVA, Yzn5.
a) Narišite vezalni načrt transformatorja. Ustrezno označite priključne sponke primarja in
sekundarja.
b) Določite število ovojev za vse tuljave, če je ovojna napetost 12 V.
c) Določite presek žice vseh navitij, pri čemer upoštevajte dopustno gostoto 2.5 A/mm 2 .
REŠITEV:
a) Vezalni načrt izdelamo na podlagi kazalčnega diagrama primarnih in sekundarnih
napetosti, saj moramo doseči ustrezno fazno številko. Tako primarno kot sekundarno navitje
imata zvezdišče, zato lahko narišemo kazalce faznih napetosti, ki pravzaprav določajo fazno
številko. V našem primeru je le-ta 5, kar pomeni, da je fazni kot med istoimenskima faznima
napetostima primarja in sekundarja 5 × 30° = 150°:
U1
a
c
b
W1
1U
2W
V1
2W
2W
2V
150°
2V
b
2V
2U
a
2U
a
b
2U
Sekundarno navitje je vezano v vezavo lomljena zvezda (cikcak),
zato je fazna napetost posamezne faze vsota induciranih
napetosti dveh tuljavic v tej vezavi, le-te pa sta premaknjeni za
120°, saj sta naviti na sosednjihi stebrih. Kazalec fazne
napetosti U2 lahko dobimo le s pomočjo vsote napetosti na
stebrih a in b, vendar samo v enem primeru je konec
sekundarnega navitja (U2) na stebru a, ki pripada tudi
primarni napetosti U1. Tako je na sekundarju, pri prvi fazi, v
zvezdišče vezana tuljavica s stebra b, zaporedno k tej pa še
tuljavica s stebra a, vendar tako, da sta smeri induciranih
napetosti orientirane tako je narirano v kazalčnem diagramu.
1U 1V 1W
a b c
a b c
a b c
2N
2U 2V 2W
1/2

TRANSFORMATORJI IN DUŠILKE
b) Število ovojev posameznih tuljav dobimo tako, da napetost posamezne tuljavice delimo z
ovojno napetostjo (napetost, ki se inducira v enem ovoju), ter številko ustrezno zaokrožimo, saj
je število ovojev lahko le celo število. Nazivna napetost primarja je 21 kV, kar pomeni da je
napetost na posamezni tuljavi enaka fazni napetosti, tako da dobimo:
N
U 21000 1010.36
3 ⋅U
3 ⋅12
1n
1
= = = →
ovoj
1010 ovojev . (1)
Na sekundarju dobimo fazno napetost iz dveh zaporedno vezanih tuljavic, katerih napetosti
sta premaknjeni za 120°. Fazna napetost je za 3 manjša od medfazne, napetost sekundarne
tuljavice, pa še za
izračunamo:
N
U
2n
1
= = = →
3 ⋅ 3 ⋅U
ovoj
3 manjša od fazne, tako da napetost posamezne sekundarne tuljavice
420
3 ⋅12
11.6
12 ovojev . (2)
c) Če poznamo dopustno gostoto toka, lahko pri nazivnem toku tuljave izračunamo njen
presek:
A
I
n
Cu
= . (3)
Jmax
V ta namen izračunamo nazivni primarni in sekundarni tok:
I
I
S
n
1n
= = =
1n
160000
3 ⋅U
3 ⋅ 21000
S
n
2n
= = =
2n
160000
3 ⋅U
3 ⋅ 420
4.4 A , (4)
220 A . (5)
Kljub temu, da gre v našem primeru za vmesni rezultat, lahko nazivni tok zaokrožimo bolj
grobo, saj je to ponavadi podatek transformatorja in se ga ne podaja z veliko decimalkami.
Presek žice sedaj izračunamo:
A
A
I
4.4
1n
Cu1
= = =
Jmax
2.5
I
220
2n
Cu2
= = =
Jmax
2.5
2
1.76 mm , (6)
2
88 mm . (7)
V praksi je potrebno izračunani presek prilagoditi standariziranim presekom žic, za naše
potrebe pa lahko obdržimo tak rezultat.
2/2