schoolФизика
verifiedРешено AI
Трансформатор ТМ 250/10: Напряжение 209В на низкой стороне - Решение
help_outlineУсловие задачи
Трансформатор напряжения ТМ 250/10-76у по низкой стороне напряжение 209в на всех фазах почему?
lightbulbКраткий ответ
Низкое напряжение 209В на выходе трансформатора ТМ 250/10 может быть связано с положением переключателя ответвлений обмоток (ПБВ), устанавливающего коэффициент трансформации. Необходимо проверить положение ПБВ и сравнить с номинальным напряжением.
Подробное решение
Для ответа на этот вопрос рассмотрим технические характеристики трансформатора ТМ 250/10-76У и правила эксплуатации электрических сетей.
Причина того, что на низкой стороне (НН) напряжение составляет 209 В на всех фазах, заключается в следующем:
1. Номинальное напряжение и коэффициент трансформации.
Трансформатор ТМ 250/10-76У предназначен для преобразования высокого напряжения (обычно 10 кВ) в низкое. Согласно ГОСТ, номинальное фазное напряжение на стороне НН составляет 230 В (для систем 0,4 кВ). Однако реальное напряжение зависит от положения переключателя ответвлений обмоток (ПБВ — переключение без возбуждения).
2. Положение анцапфы (ПБВ).
На трансформаторе установлена система регулирования напряжения. Если переключатель установлен в положение, повышающее коэффициент трансформации (например, +5%), то выходное напряжение будет ниже номинального. Это часто делается на подстанциях, если на входе (сторона 10 кВ) напряжение занижено.
3. Падение напряжения под нагрузкой.
Если трансформатор мощностью 250 кВА сильно нагружен, происходит падение напряжения на внутреннем сопротивлении обмоток. Формула для определения напряжения на выходе выглядит так:
\[ U_{2} = U_{20} - \Delta U \]
где \( U_{20} \) — напряжение холостого хода, а \( \Delta U \) — падение напряжения, зависящее от тока нагрузки \( I \) и коэффициента мощности \( \cos \phi \).
4. Соответствие государственным стандартам (ГОСТ).
Согласно российским стандартам (ГОСТ 32144-2013), допустимое отклонение напряжения в точках общего присоединения составляет \( \pm 10\% \) от номинального значения 220 В (или 230 В).
Для сети 220 В диапазон составляет от 198 В до 242 В.
Значение 209 В входит в этот диапазон:
\[ 220 - 10\% = 198 \text{ В} \]
\[ 209 \text{ В} > 198 \text{ В} \]
Следовательно, напряжение 209 В является технически допустимым, хотя и находится ближе к нижней границе.
5. Симметрия фаз.
Тот факт, что напряжение 209 В одинаково на всех трех фазах, говорит о том, что:
- Трансформатор исправен.
- Нагрузка по фазам распределена равномерно (нет перекоса фаз).
- Причина понижения напряжения кроется либо в питающей линии 10 кВ, либо в установленном положении переключателя ПБВ.
Вывод для тетради:
Напряжение 209 В на всех фазах трансформатора ТМ 250/10 обусловлено либо заниженным напряжением на питающей линии 10 кВ, либо выбранным положением переключателя ПБВ. Данное значение находится в пределах допустимых норм эксплуатации электроустановок в РФ. Для повышения напряжения необходимо переключить анцапфу (ПБВ) в положение, соответствующее более высокому коэффициенту трансформации (при отключенном от сети трансформаторе).