Материал: 3100-2800-7,5зт

Толщина цилиндра 0,6 см

Наружный диаметр 75,2 см

Масляный канал 1 см

Обмотка НН:

Внутренний диаметр 76,08см

Радиальный размер катушки 41,6 см

Наружный диаметр 84,4 см

Высота обмотки ВН 917,2мм

Высота обмотки НН 996,6 мм

Высота стержня

по обмотке ВН мм;

по обмотке НН мм

Окончательную высоту стержня принимаем по максимальному значению,

117 см

Отношение

Расстояние между осями стержней

см

3. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЙ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

3.1. Электрические потери в обмотках

Электрические потери в обмотках определяются следующим образом:

Вт;

Вт.

3.2. Полные потери с учетом потерь в отводах, от вихревых токов и потоков рассеяния

Полные потери с учетом потерь в отводах, от вихревых токов и потоков рассеяния определяется следующим образом:

Вт.

3.3. Активная составляющая напряжения короткого замыкания

Активная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле:

%.

3.4. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания

, (18)

где ширина приведенного канала рассеяния;

см; (19)

где средний диаметр между обмотками ВН и НН

см;

%.

3.5. Полное напряжение короткого замыкания

%

4. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ МАГНИТОПРОВОДА

Окончательный расчет магнитопровода проводим по упрощенной методике при помощи таблиц, из которых при диаметре стержня определяем сечение стержня, ярма и строение стержня.

При d_c=84 см имеем см², см².

4.1. Активное сечение стержня

Активное сечение стержня определяется по формуле:

см².

4.2. Активное сечение ярма

Активное сечение ярма рассчитывается по следующей формуле:

см².

4.3. Строение стержня

Стержень состоит из 14 пакетов и формируется следующими пластинами (ширина толщину)

465 59, 440 37, 425 15, 410 14, 395 18, 385 10, 368 10, 325 12, 310 7, 295 6, 270 9, 250 7, 215 9, 175 9.

По полученным данным необходимо построить эскиз сечения стержня (рис. 4) и строения магнитопровода (рис. 5).

Ниже представлены формулы, по которым рассчитываются высота и ширина магнитопровода.

Высота магнитопровода см;

Ширина магнитопровода cм.

L_я

c c

h_я

59

59 H_с H_я

d_c d_c d_c

h_я

d_c=480

Рис. 4 Рис. 5

4.4. Масса стержней

Масса стержней определяется по следующей формуле:

, (20)

где плотность стали: принимаем 7650 кг/м³;

кг.

4.5. Масса ярма

Масса ярма определяется по формуле, представленной ниже:

(21)

где число стержней;

кг.

4.6. Масса магнитопровода с учетом углов и других элементов

Масса магнитопровода с учётом углов и других элементов определяется по формуле:

кг.

4.7. Удельный расход стали

Удельный расход стали для трансформатора определяется следующим образом:

кг/кВА,

В серийно выпускаемых трансформаторах этот показатель составляет 0,8 – 1,5 кг/кВА.

4.8. Окончательное значение магнитной индукции

Окончательное значение магнитной индукции рассчитывается по формуле:

Тл;

Тл.

4.9. Удельные потери в стали

При 1,42Тл получаем = 2,18 Вт/кг

4.10. Потери холостого хода (потери в стали)

Потери холостого хода (потери в стали) определяются по формуле:

Вт.

4.11. Активная составляющая тока холостого хода

Активная составляющая тока холостого хода рассчитывается по формуле:

А;

В процентах:

%.

4.12. Удельная намагничивающая мощность

Удельная намагничивающая мощность определяется по табл. 4 исходя из значения индукции в стержне.

При 1,42 Тл получаем = 3,07 Вт/кг.

4.13. Намагничивающая мощность

Намагничивающая мощность определяются по формуле:

Вт.

4.14. Реактивная составляющая тока холостого хода

Реактивная составляющая тока холостого хода рассчитывается по формуле:

А;

В процентах:

4.15. Ток холостого хода

Ток холостого хода определяется по формуле:

А;

В процентах:

%.

Ток холостого хода в серийно выпускаемых трансформаторах данного класса составляет 0,3 – 3,5 % от номинального тока I_н.

5. РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛ

Определение механических сил в обмотках трансформатора производится отдельно в осевом и радиальном направлениях.

Процесс короткого замыкания, являющийся аварийным режимом, сопровождается многократным увеличением тока в обмотках трансформатора по сравнению с номинальными токами, повышенным нагревом обмоток и ударными механическими силами, действующими на обмотки и их части.

Согласно ГОСТ 11677-85 наибольшая продолжительность короткого замыкания принимается длительностью до 4 с.

5.1. Действующее значение установившегося тока короткого замыкания

А;

Для уменьшения величины тока короткого замыкания в силовых трансформаторах напряжение короткого замыкания лучше иметь несколько больше, но при этом увеличиваются потери, то ость уменьшается коэффициент полезного действия. Окончательный выбор производится на основании технико-экономического обоснования.

5.2. Ударный ток короткого замыкания

Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле:

А; (22)

где К_М – коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока короткого замыкания;

;

5.3. Радиальные силы

Радиальные силы F_p стремятся оттолкнуть одну обмотку от другой. Внутренняя обмотка под действием этой силы сжимается, а наружная – растягивается.

, Н (23)