Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Перейти к полной версии этой страницы на форумах сайта Электрик: Мощность тр-ра в зависимости от полож. РПН
Форумы сайта ЭЛЕКТРИК > Обо всем > Вопросы от профессионалов


Гость_Константин_*
Возник вопрос о мощности трансформатора в зависимости от положения РПН, есть ли она, или может ном. ток первичной обмотки меняется где стоит РПН (интересует вариант только где РПН в первичной обмотке)? Есть ли формула расчёта процентной загрузки тр-ра от положения РПН, ПБВ и реального напряжения. В интернете искал не нашел, не обессудьте если плохо искал, лучше не умею. Заранее спасибо кто откликнется.
Pantryk
По первичке при одном и том же токе и большем напряжении конечно можно передать большую мощность, но вторичка то неизменна.
Гость_Owod_*
Не существует, мощности обмоток трансформаторов всегда равны, при повышении напряжения РПН увеличивается сопротивление обмоток и соответственно понижается ток
Гость
Мощность трансформатора не изменится, но изменится же потребляемая мощность?
Так, например, на низких положениях РПН меньше ток на выходе, соответственно, меньше потребляемая мощность?
Pantryk
Ток меньше, но напряжение больше, причем во сколько раз напряжение больше во столько раз ток меньше, так что мощность не изменяется. Ну разве что на величину потерь в нерабочей части витков.
DoctorGauss
Цитата(Гость @ 6.1.2016, 16:45) *
Мощность трансформатора не изменится, но изменится же потребляемая мощность?

Теоретически, да, любое изменение схемы вызывает изменение режима. Но нужно понимать, где следует учитывать это изменение, а где нет.
Цитата(Гость @ 6.1.2016, 16:45) *
Так, например, на низких положениях РПН меньше ток на выходе, соответственно, меньше потребляемая мощность?

Ну, здесь лучше говорить о коэффициенте трансформации, а не о положении РПН. Непонятно, где у РПН "низко", а где "высоко".
Изменяя положение РПН на стороне ВН, вы регулируете напряжение на стороне СН/НН. И вот тут нужно задаться моделью нагрузки.

Например, если нагрузку задать мощностями P и Q (как это делается в большинстве задач проектирования систем электроснабжения), то мощность, разумеется, у вас не меняется. В этом случае, при повышении напряжения на стороне СН/НН потребляемый ток на этой стороне снижается, и общая потребляемая мощность остаётся неизменной. Естественно, здесь не учитывается изменение потери мощности в обмотке ВН трансформатора, так как эта величина незначительная.

Если задать нагрузку активной и реактивной составляющей тока, то мощность будет меняться. При повышении напряжения на стороне НН мощность будет, разумеется, возрастать, при снижении - падать.

Если задать нагрузку полным сопротивлением Z, то будет аналогичная ситуация. Повышение напряжения СН/НН увеличивает потребляемую мощность, снижение напряжения приводит и к снижению мощности.

Можно задать нагрузку с помощью статических характеристик, где потребляемая мощность зависит от напряжения у потребителей.

Чтобы вывести формулу изменения потребляемой мощности от положения РПН, нужно в первую очередь определить, как задаётся нагрузка. Это зависит от типа решаемой задачи. А дальше - дело техники.
Гость
Спасибо за подробное разъяснение, но не совсем понятно.
Ситуация следующая: есть некая электротехнологическая установка (печь сопротивления), мы включаем трансформатор толчком на самой низкой ступени; при этом ток , напряжение и мощность НН = 30% от номинала, затем плавно переключаем ступени РПН до верхнего значения - ток, напряжение и мощность НН = 100% номиналу.
По ВН ситуация с мощностью та же (от 30% до 100% мощности нагоняются РПНом).
Где ошибка в рассуждениях?
DoctorGauss
Цитата(Гость @ 6.1.2016, 20:58) *
Ситуация следующая: есть некая электротехнологическая установка (печь сопротивления), мы включаем трансформатор толчком на самой низкой ступени;

Я выше уже говорил, что не совсем понятна терминология "высшая" и "низшая" ступень РПН.
Допустим, регулирование ведётся на стороне ВН трансформатора, печь сопротивления подключена к стороне НН. Переключая РПН мы можем влиять только на напряжение стороны НН (строго говоря, при повышении потребляемой мощности возрастают потери напряжения во внешней сети, что, конечно, оказывает влияние на напряжение, подводимое к стороне ВН трансформатора, но этим эффектом на данном этапе пренебрежём). На стороне ВН напряжение остаётся неизменным. Если вы переключаете РПН "до верхнего значения", значит соотношение числа витков обмоток ВН и НН максимальное, а значит, и коэффициент трансформации максимален. следовательно, на стороне НН вы получите минимальное напряжение. Переключая РПН с "верхнего" до "нижнего" значения, вы уменьшаете коэффициент трансформации, и, следовательно, повышаете напряжение на стороне НН. Как следствие, возрастает потребляемый ток и мощность.

Хорошо бы привести здесь схему замещения печи сопротивления, но пока, для простоты, заменим её постоянным сопротивлением R. Очевидно, что повышение напряжения на стороне НН вызовет повышение потребляемой мощности, при этом мощность растёт пропорционально квадрату напряжения.
Ещё раз повторюсь, главное определиться с представлением нагрузки, т. е. в данном случае, со схемой замещения печи сопротивления.
Тогда, возвращаясь к теме топика, можно без труда вывести формулу зависимости загрузки трансформатора от величины напряжения на стороне НН (или от положения РПН).
Roman D
Ну, граждане дорогие, товарищи мазурики электрики!
Для чего РПН-то к трансформатору приделан?
Неужто для регулировки мощности? Ан нет, не для этого! Вот гляньте на шильдик трансформатора масляного. Что там нарисовано:



РПН нужен для того, чтобы на выходе трансформатора было номинальное напряжение (400В в данном случае). Вот если высокое повышено на 5%, ставим анцапфу в 1 положение; а если понижено относительно номинала - в четвёртое или пятое. Соответственно.
И мощность при этом остается в номинале.

Ничего непонятного: если напряжение на ВН повышено - ставим выше ступень; если понижено - вниз. Третья - номинал.
Высшая ступень - верхняя по шильдику.

А если мы используем трансформатор не в соответствии с инструкцией, то и гарантии абзац.

Извиняюсь, ПБВ я имел ввиду, ПБВ... icon_redface.gif
Гость
Цитата
На стороне ВН напряжение остаётся неизменным. Если вы переключаете РПН "до верхнего значения", значит соотношение числа витков обмоток ВН и НН максимальное, а значит, и коэффициент трансформации максимален. следовательно, на стороне НН вы получите минимальное напряжение. Переключая РПН с "верхнего" до "нижнего" значения, вы уменьшаете коэффициент трансформации, и, следовательно, повышаете напряжение на стороне НН. Как следствие, возрастает потребляемый ток и мощность.

Спасибо большое, кажется, теперь понял.
Чем больше включено витков ВН в работу (11-я ступень на рисунке), тем меньше напряжение НН и потребляемая мощность на НН.
Чем меньше витков в работе (1-я ступень), тем выше напряжение НН и потребляемая мощность НН.
Чем больше коэф.трансформации, тем меньше мощность .
А как влияет прохождение тока по ВН обмотке: меньше витков - меньше сопротивление - больше ток - больше индуцируемый маг.поток - больше ток НН ? Почему не работает эта схема?
А почему на шильдике ток НН относительно постоянный, а на ВН изменяется? Причем на ВН ток изменяется в разы, хотя число витков выкорачивается относительно небольшое?
Спасибо.

Roman D
Цитата(Гость @ 6.1.2016, 18:55) *
А почему на шильдике ток НН относительно постоянный, а на ВН изменяется? Причем на ВН ток изменяется в разы, хотя число витков выкорачивается относительно небольшое?

Повторю: Ток НН - НОМИНАЛ. Он не регулируется, и превышать его нельзя, поскольку превышается мощность.
Ток на ВН меняется, поскольку он регулируемый положением анцапфы. В зависимости от напряжения.
Гость
Цитата(Roman D @ 6.1.2016, 19:47) *
Ну, граждане дорогие, товарищи мазурики электрики!
Для чего РПН-то к трансформатору приделан?
Неужто для регулировки мощности? Ан нет, не для этого! Вот гляньте на шильдик трансформатора масляного. Что там нарисовано:



РПН нужен для того, чтобы на выходе трансформатора было номинальное напряжение (400В в данном случае). Вот если высокое повышено на 5%, ставим анцапфу в 1 положение; а если понижено относительно номинала - в четвёртое или пятое. Соответственно.
И мощность при этом остается в номинале.

Ничего непонятного: если напряжение на ВН повышено - ставим выше ступень; если понижено - вниз. Третья - номинал.
Высшая ступень - верхняя по шильдику.

А если мы используем трансформатор не в соответствии с инструкцией, то и гарантии абзац.

Цитата
Высшая ступень - верхняя по шильдику.

А у Вас на шильдике 1-я ступень - с наибольшим количеством витков на ВН, я правильно понимаю?
Ниже картинка - наоборот (1-я ступень - с наименьшим числом витков ВН?)
Гость
Цитата
Ток НН - НОМИНАЛ. Он не регулируется, и превышать его нельзя, поскольку превышается мощность.

Спасибо, понятно. Но тогда вопрос по второму шильду. Здесь меняется мощность и напряжение НН по ступеням при одинаковом токе НН.
Но греет печь сопротивления именно ток. А он одинаковый на НН на всех ступенях, а мощность, напряжение, и сила нагрева разная. Почему так?
DoctorGauss
Цитата(Гость @ 6.1.2016, 23:55) *
А как влияет прохождение тока по ВН обмотке: меньше витков - меньше сопротивление - больше ток - больше индуцируемый маг.поток - больше ток НН ? Почему не работает эта схема?

Как я понимаю, изменением потокосцепления вследствие изменения тока, вызванного изменением электрического сопротивления обмотки ВН, можно пренебречь ввиду большего влияния на потокосцепление количества витков этой обмотки.

Цитата(Гость @ 6.1.2016, 23:55) *
А почему на шильдике ток НН относительно постоянный, а на ВН изменяется? Причем на ВН ток изменяется в разы, хотя число витков выкорачивается относительно небольшое?

Фото плохого качества, ничего не видно.


Цитата(Roman D @ 7.1.2016, 0:04) *
Повторю: Ток НН - НОМИНАЛ. Он не регулируется, и превышать его нельзя, поскольку превышается мощность.
Ток на ВН меняется, поскольку он регулируемый положением анцапфы. В зависимости от напряжения.

С этим никто и не спорит, вы правы. Но, если регулировать напряжение, то этим мы можем регулировать и ток нагрузки. Выше я это объяснил.
Гость
Цитата
Фото плохого качества, ничего не видно.

Я вот про что:
Первое положение РПН (мин.число витков на ВН)
Мощность 1000кВА, Напряжение ВН 10кВ, Ток ВН 100А, Напряжение ВН 1020В, Ток НН 980А

Восьмое положение РПН (добавили число витков на ВН)
Мощность 400кВА, Напряжение ВН 10кВ, Ток ВН 40А, Напряжение ВН 384В, Ток НН 1100А

Про подчеркнутые пункты непонятно - почему так?


DoctorGauss
Цитата(Гость @ 7.1.2016, 2:08) *
Я вот про что:
Первое положение РПН (мин.число витков на ВН)
Мощность 1000кВА, Напряжение ВН 10кВ, Ток ВН 100А, Напряжение ВН 1020В, Ток НН 980А

Восьмое положение РПН (добавили число витков на ВН)
Мощность 400кВА, Напряжение ВН 10кВ, Ток ВН 40А, Напряжение ВН 384В, Ток НН 1100А

Про подчеркнутые пункты непонятно - почему так?

Ну, всё логично. Добавили витки - напряжение на стороне НН упало. Номинальный ток НН определяется стойкостью изоляции к нагреву, поэтому он практически не меняется. Соответственно, для этого тока через коэффициент трансформации и рассчитывается ток на стороне ВН.
Трансформатор однофазный, поэтому мощность определяется по формуле S = U * I
1000 кВ*А = 10 кВ * 100 А
400 кВ*А = 10 кВ * 40 А
Гость
Цитата
Добавили витки - напряжение на стороне НН упало.

Все это понятно.
Непонятно, почему:
добавили витки - упала мощность и ток ВН
DoctorGauss
Цитата(Гость @ 7.1.2016, 14:27) *
Все это понятно.
Непонятно, почему:
добавили витки - упала мощность и ток ВН

Так я же выше уже написал. Ток на низкой стороне выше номинального значения увеличить никак не получится. Если увеличим - то обмотка сгорит.
Напряжение на низкой стороне регулируется в широких пределах.
Теперь добавим витки. Коэффициент трансформации (Кт) возрос, напряжение на стороне НН упало. По низкой стороне ток никак не получится выдать больше его номинального значения. Ток НН (номинальное значение) - константа. А вот напряжение изменилось - снизилось в Кт раз по отношению к напряжению ВН. Что произошло с номинальной мощностью? Правильно, мощность снизилась.
Для упрощения, пренебрегая потерями в трансформаторе, имеем одинаковую мощность на стороне ВН и НН. Отсюда легко посчитать номинальный ток на стороне ВН. Он в Кт раз меньше тока на низкой стороне, что вы и видите на шильдике трансформатора.

UPD. Обращаю ваше внимание, что это номинальные параметры, т. е. параметры, превышение которых ведёт к уменьшению срока эксплуатации оборудования ниже нормативного.
Если вы подразумеваете расчёт рабочего режима, то это совсем другая песня. Просто не совсем понятно, о чём ведётся речь. Вроде ничего сложного, но такое впечатление, что мы с вами говорим о разных режимах.
Гость
Цитата
такое впечатление, что мы с вами говорим о разных режимах

Наверное, так и есть, я же чайник icon_smile.gif
А если рассматривать рабочий режим, что будет происходить?

Первое положение РПН (мин.число витков на ВН)
Мощность 1000кВА, Напряжение ВН 10кВ, Ток ВН 100А, Напряжение ВН 1020В, Ток НН 980А

Восьмое положение РПН (добавили число витков на ВН)
Мощность 400кВА, Напряжение ВН 10кВ, Ток ВН 40А, Напряжение ВН 384В, Ток НН 1100А

Так? Или в рабочем режиме факт. показания будут отличаться от данных шильдика?
DoctorGauss
Цитата(Гость @ 7.1.2016, 17:27) *
А если рассматривать рабочий режим, что будет происходить?

Первое положение РПН (мин.число витков на ВН)
Мощность 1000кВА, Напряжение ВН 10кВ, Ток ВН 100А, Напряжение ВН 1020В, Ток НН 980А

Восьмое положение РПН (добавили число витков на ВН)
Мощность 400кВА, Напряжение ВН 10кВ, Ток ВН 40А, Напряжение ВН 384В, Ток НН 1100А

Так? Или в рабочем режиме факт. показания будут отличаться от данных шильдика?

В рабочем режиме данные будут близкими, или совпадать, если параметры режима совпадут с номинальными. То есть, если на высокой стороне имеете напряжение 10 кВ и ток 40 А, то на низкой стороне будет напряжение 384 В и 1100 А при соответствующем положении РПН.
На деле, нагрузка является переменной, и параметры режима постоянно меняются. Если эти параметры превысят номинальные значения, то питание будет отключено соответствующей защитой (токовой, тепловой, газовой, от минимального напряжения и т. д.).

Например, представим, что нагрузкой является печь сопротивления, представленная переменным активным сопротивлением Rп. При этом нужно поддерживать какое-то определённое значение тока, но при этом сопротивление нагрузки постоянно меняется. Что происходит? Во-первых, величина потребляемого тока определяется нагрузкой. Ещё раз, не положением РПН, а нагрузкой. Нет нагрузки (холостой ход) - нет тока (потерями в трансформаторе пренебрегаем). Появилась нагрузка. Какой будет ток на стороне НН? Считаем по формуле Iнн = Uнн/Rп.
Какая будет потребляемая мощность? S = P = Uнн*Iнн = (I^2) * Rп = (U^2) / Rп.
Как определить Uнн? Правильно, через коэффициент трансформации: Uнн = Uвн/Кт
Чему будет равно Iвн? Всё просто, Iвн = Iнн/Кт.
Все эти величины НЕ РАВНЫ номинальным. Они не должны превышать номинальные, чтобы оборудование работало нормально и отслужило свой нормативный срок.

Вдруг, в процессе, повысилось сопротивление нагрузки (ток, следовательно, снизился, так как напряжение мы не меняли, т.е. РПН не трогали). Что нужно сделать, чтобы повысить ток на нагрузке? Правильно, повысить напряжение на этой нагрузке. Уменьшив Кт, повышаем напряжение НН, чтобы ток возрос до нужной величины (но не превысил номинальный). Для этого нового режима опять можно посчитать все значения параметров, формулы см. выше.
Снизилось сопротивление (ток, следовательно, повысился)? Всё делаем с точностью до наоборот. Понижаем напряжение, увеличив Кт, из-за этого и ток на нагрузке тоже снизится и опять будет равным тому значению, которое требуется по условию технологического процесса.
Ну, вкратце, вроде всё.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
   Rambler's Top100      
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov     
  Русская версия IP.Board © 2001-2025 IPS, Inc.