Transformator Trifazat Sn 100KVA Conexiune Dyn5

1. Tema proiectului

Să se calculeze un transformator care să aibă următoarele caracteristici principale:

- puterea aparentă nominală: Sn=100kVA;

- numărul de faze: m=3;

- tensiunea de linie primară: Ul1=10kV;

- tensiunea de linie secundară: Ul2=0,4kV;

- frecvenţa: f=50Hz;

- schema şi grupa de conexiuni: Dyn5;

- pierderi la mers în gol: P0=320W;

- pierderi la mers în scurtcircuit: PSC=1750W;

- i0=2.5%;

- uSC=4%;

- răcire naturală în ulei;

- conductorul înfăşurărilor - Cu;

- clasa de izolaţie a înfăşurării – A;

- miezul se execută din tablă M4ORSI-111 cu pierderi specifice 1,11W/kg la inducţia magnetică B=1,5T;

- grosimea tablelor – 0,35mm;

- izolaţia tolelor din carlit.

Tolerante admiibile pentru parametrii impusi prin tema:

-raportul de transformare ±0.5%;

-tensiunea de scurcircuit: ±10%;

-curentul de mers in gol: ±30%;

-pierderile in scurtcircuit +10% cu condtia ca pierderile totale ≤10%.

2. Calculul mărimilor electrice de bază

Putere unui transformator trifazat funcţie de mărimile de linie este dată de relaţia:

La dimensionarea transformatorului sunt necesare mărimile de fază corespunzătoare celor de linie, mărimi ce se determină folosind schema şi grupa de conexiune, astfel:

- în cazul înfăşurărilor conectate în stea:

- în cazul înfăşurărilor conectate în triunghi:

Problemele speciale privind utilizarea curenţilor şi tensiunilor la determinarea parametrilor înfăşurărilor apar la transformatoare ce au conexiunea de joasă tensiune în zigzag (figura 1.). Transformatoarele cu asemenea conexiuni au aceleaşi relaţii între mărimile de linie şi de fază ca şi cele conectate în stea.

În cazul înfăşurărilor conectate în zig-zag şi cu cele două bobine înseriate egale, tensiunea de fază este rezultanta a două tensiuni egale în modul dar defazate între ele cu 120°.

Prin urmare tensiunea pe fază la conexiunea în zig-zag este mai mică decât în cazul în care conexiunea s-ar executa în stea şi s-ar înseria bobinele de pa aceiaşi coloană magnetică. În consecinţă tensiunea pe fază la conexiunea zig-zag faţă de tensiunea pe una din bobinele componente, aşa cum reiese din diagrama fazorială (figura 2.) va fi de ori faţă de una din tensiunile componente.

Pentru determinarea mărimilor electrice de bază se porneşte de la puterea aparentă nominală a transformatorului şi se determină mai întâi curenţii de linie din înfăşurarea primară şi corespunzător schemei şi grupei de conexiuni valorile tensiunilor de fază primare, precum şi a intensităţii curenţilor de fază primară.

Într-o primă aproximaţie, considerându-se randamentul 1 se determină valoarea intensităţii curentului de linie secundar, cu relaţia:

şi apoi conform schemei şi grupei de conexiuni se determină mărimile de fază secundare: