Материал: 3420-1500-9зз

5.11. Активная составляющая тока холостого хода

А; (68)

В процентах:

%. (69)

5.12. Удельная намагничивающая мощность

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

При 1,48 Тл получаем = 3,33 Вт/кг.

5.13. Намагничивающая мощность

Вт. (70)

5.14. Реактивная составляющая тока холостого хода

А; (71)

В процентах:

(72)

5.15. Ток холостого хода

А; (73)

В процентах:

%. (74)

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

6. 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 4с.

6.1. Действующее значение установившегося тока короткого замыкания

А; (75)

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.

6.2. Ударный ток короткого замыкания

А; (75)

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

; (76)

6.3. Радиальные силы

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

, Н (75)

где средняя длина витка обмотки, см;

см; (76)

где высота обмотки, см; см;

коэффициент Роговского;

(77)

Н.

6.4. Напряжение на разрыв в проводе обмотки, мПа

мПа. (78)

Для данного класса трансформаторов максимально допустимое напряжение не должно превышать 150 мПа.

6.5. Осевые силы

Осевые сжимающие силы действуют на межкатушечную изоляцию (прокладки):

Н; (79)

; (80)

где величина, определяющая разность высот обмоток, см;

см; (81)

где m – величина, зависящая от расположения обмоток; в нашем случае m = 1;

см;

Н;

Результирующая сжимающая сила:

Н.

6.6. Напряжение на сжатие

,

где ширина прокладки, мм;

Допустимое значение составляет 35 – 40 мПа.

мПа.

7. Тепловой расчет

Тепловой проверочный расчет трансформатора производится для установившегося режима работы, а также в конце процесса короткого замыкания. Расчетные значения перегревов не должны превышать допустимые по ГОСТу.

7.1. Полные потери в трансформаторе

Вт.

7.2. Необходимая поверхность охлаждения бака и радиаторов трансформатора при тепловой нагрузке бака 600 Вт/м²

м².

Поверхность бака обычно составляет только небольшую часть этой поверхности, однако определим её. Для этого необходимо выполнить эскиз выемной части трансформатора и бака.(рис. 6)

с с

₃

₁ ₁

В

₃

А

L_б

h_б

L_я

H_б

H

Рис. 6

7.3. Ширина бака

;

где расстояния от обмотки НН до стенки бака; зависит от напряжения обмотки и конструкции отводов.

Принимается в диапазоне 2 –20 см.

см.

7.4. Боковая поверхность бака

,

где коэффициент, учитывающий закрытие бака; ;

высота бака;

м;

где Н – высота магнитопровода;

h_Б – зависит от величины напряжения, конструкции выводов и других элементов; принимается h_Б = 50-100 см;

А – прямая часть бака;

см;

м².

7.5. Поверхность крышки бака