Решение: Построение графика по данным (Вариант 8)

Для выполнения практической работы №3 по теме «Опыт короткого замыкания трансформатора» (вариант 8), произведем расчеты параметров для четырех опытов и подготовим данные для построения графиков. Ниже приведены расчеты, которые необходимо переписать в тетрадь, и итоговая таблица. Исходные данные для варианта 8: \[ S_{nom} = 250 \text{ кВА} \] \[ U_{1nom} = 6,3 \text{ кВ} = 6300 \text{ В} \] \[ U_{k.nom} = 650 \text{ В} \] \[ \alpha = 0,004 \] \[ \theta_1 = 20^{\circ}C \] 1. Расчет средних значений напряжения \( U_k \) и тока \( I_{1k} \) для каждого опыта: Опыт №1: \[ U_k = \frac{260 + 240 + 240}{3} = 246,7 \text{ В} \] \[ I_{1k} = \frac{4,1 + 4,2 + 4,3}{3} = 4,2 \text{ А} \] Опыт №2: \[ U_k = \frac{370 + 350 + 360}{3} = 360 \text{ В} \] \[ I_{1k} = \frac{8,1 + 7,9 + 7,9}{3} = 7,97 \text{ А} \] Опыт №3: \[ U_k = \frac{440 + 450 + 430}{3} = 440 \text{ В} \] \[ I_{1k} = \frac{10,0 + 9,9 + 9,8}{3} = 9,9 \text{ А} \] Опыт №4: \[ U_k = \frac{660 + 650 + 650}{3} = 653,3 \text{ В} \] \[ I_{1k} = \frac{14,7 + 14,6 + 14,7}{3} = 14,67 \text{ А} \] 2. Расчет параметров, приведенных к температуре \( 75^{\circ}C \): Для каждого опыта рассчитываем активное сопротивление \( r_k = \frac{P_k}{3 \cdot I_{1k}^2} \), затем приводим его к \( 75^{\circ}C \): \[ r_{k75} = r_k \cdot [1 + \alpha \cdot (75 - 20)] = r_k \cdot 1,22 \] Мощность: \( P_{k75} = 3 \cdot I_{1k}^2 \cdot r_{k75} = P_k \cdot 1,22 \) Опыт №1: \( P_{k75} = 720 \cdot 1,22 = 878,4 \text{ Вт} \) Опыт №2: \( P_{k75} = 1368 \cdot 1,22 = 1669 \text{ Вт} \) Опыт №3: \( P_{k75} = 2769 \cdot 1,22 = 3378 \text{ Вт} \) Опыт №4: \( P_{k75} = 4996 \cdot 1,22 = 6095 \text{ Вт} \) 3. Расчет коэффициента мощности \( \cos \phi_{k75} \): \[ \cos \phi_{k75} = \frac{P_{k75}}{\sqrt{3} \cdot U_k \cdot I_{1k}} \] (Примечание: для трехфазной системы в знаменателе \( \sqrt{3} \), если напряжения линейные). Опыт №1: \( \cos \phi_{k75} = \frac{878,4}{1,73 \cdot 246,7 \cdot 4,2} \approx 0,49 \) Опыт №2: \( \cos \phi_{k75} = \frac{1669}{1,73 \cdot 360 \cdot 7,97} \approx 0,34 \) Опыт №3: \( \cos \phi_{k75} = \frac{3378}{1,73 \cdot 440 \cdot 9,9} \approx 0,45 \) Опыт №4: \( \cos \phi_{k75} = \frac{6095}{1,73 \cdot 653,3 \cdot 14,67} \approx 0,37 \) Итоговая таблица для построения графиков: | № изм. | \( U_k \), В | \( I_{1k} \), А | \( P_{k75} \), Вт | \( \cos \phi_{k75} \) | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | 1 | 246,7 | 4,2 | 878,4 | 0,49 | | 2 | 360,0 | 7,97 | 1669,0 | 0,34 | | 3 | 440,0 | 9,9 | 3378,0 | 0,45 | | 4 | 653,3 | 14,67 | 6095,0 | 0,37 | Инструкция по построению графиков в тетради: 1. Начертите оси координат. По горизонтальной оси откладывайте напряжение \( U_k \) (В). 2. По вертикальной оси сделайте три шкалы: для тока \( I_{1k} \), для мощности \( P_{k75} \) и для \( \cos \phi_{k75} \). 3. Постройте три кривые: - \( I_{1k} = f(U_k) \) — должна получиться прямая линия, выходящая из начала координат. - \( P_{k75} = f(U_k) \) — парабола, направленная вверх. - \( \cos \phi_{k75} = f(U_k) \) — почти горизонтальная линия (с небольшими отклонениями из-за погрешностей измерений).