Материал: Расчет трансформатора

Масса отводов ВН

Потери в отводах ВН

Потери в стенках бака и других элементах конструкции до выяснения размеров бака можно определить приближённо по (7-25) и по таблице 7-2

 - полная мощность трансформатора, кВ·А,

 - коэффициент, определяемый по таблице 7-2

Полные потери короткого замыкания

 заданного значения.

.2 Расчёт напряжения короткого замыкания

Активная составляющая (7-28)

Реактивная составляющая (7-32)

В трансформаторах мощностью  

 заданного значения.

.3 Расчёт механических сил при коротком замыкании

Установившийся ток короткого замыкания на стороне ВН (7-38)

Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания (7-39)

- коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока короткого замыкания (7-40)

Радиальная сила(7-43)

Среднее растягивающее напряжение в проводах обмотки ВН

(что значительно ниже допустимого ).

Осевые силы при отсутствии разрыва в обмотке ВН имеют одну составляющую по рисунку (7-11а)

по таблице 7-3

а0 = а12+а1+а2 = 0,9+1,96+2,848=5,708

k02 = 0

∆2 = 100/n = 100/9 = 11,11 %

Максимальные сжимающие силы наблюдаются в обмотке НН напротив середин изоляции витков по рисунку16:

Рисунок 16-Механические силы в обмотках трансформатора.

Наибольшее напряжение сжатия (7-50)

Что ниже допустимого

Время в течении которого температура обмотки достигает 250 0 С:

Температура обмотки НН через  после возникновения короткого замыкания по (7-54)

За начальную температуру обмотки обычно принимают .

Температура обмотки превышает предельно допустимую установленную ГОСТ 11677-75 -не более 2500С на 16,4%.

. Окончательный расчёт магнитной системы трансформатора

Выбираем плоскую трёхфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и с прямыми на среднем стержне. Прессовка стержней без применения специальных конструкций путем забивания деревянных планок между стержнем и обмоткой НН. Материал магнитной системы - холоднокатаная текстурованная рулонная сталь марки Э330А толщиной 0,35 мм. В сечении стержня шесть ступеней, сечение ярма повторяет сечение стержня в котором объединяются два последних пакета.

Размеры пакетов выбраны по таблице 8-1а для стержня диаметром 16 см.

Таблица 4-Размеры пакетов в одной половине сечения стержня при шести ступенях.

Полное сечение стержня по таблице 8-2

Активное сечение по (8-2)

В сечении ярма 5 ступеней. Размеры пакетов ярма по таблице 8-1а:

Талица 5-Размеры пакетов в одной половине сечения ярма при пяти ступенях.

Полное сечение ярма по таблице 8-2

Активное сечение по (8-2)

Ширина ярма

Длина стержня(8-10)

Расстояние между осями соседних стержней (8-11)

Рисунок 17- Сечение стержня и ярма.

Рисунок 18-Основные размеры магнитной системы

Масса стали в стержнях по (8-16)

Вес стержней (8-16)

Где  по (8-18)

 по (8-11)

Масса стали в ярмах, по формуле (8-15):

,где

Полный вес стали трансформатора(8-16):

. Определение параметров холостого хода

.1 Расчёт потерь холостого хода

Индукция в стержне по (8-23)

Индукция с ярме по (8-29)

Индукция в стыке

По таблице 8-4 находим удельные потери в стали

при   

при   

при  

Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и с прямыми на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки и удаления заусенцев применим для определения потерь формулу (8-31), в которой примем следующие коэффициенты :

 - коэффициент увеличения потерь, зависящих от формы сечения ярма ;

 - коэффициент увеличения потерь из-за необходимости расшифтовки верхнего ярма перед насадкой обмоток и зашихтовки его после насадки ;

 - коэффициент увеличения потерь, для трансформаторов I и II габаритов до 630 кВа ;

 коэффициент увеличения потерь, вызванных вследствие срезания заусенцев после резки пластин, но так как в нашем случае после этого был произведён отжиг, то ;

 - коэффициент увеличения удельных потерь, возникающих вследствие резки пластин, но так как в нашем случае был отжиг, то ;

По таблице 8-6  для 2 прямых и 4 косых стыков стали марки Э330А толщиной 0,35мм;

Что на  ниже заданного значения.

.2 Расчёт тока холостого хода

По таблице 8-11находим намагничивающие мощности:

при   

при   

при  

Для принятой конструкции и технологии изготовления магнитной системы применим формулу (8-43), в которой примем коэффициенты:

 - коэффициент, учитывающий форму ярма, ;

- коэффициент, учитывающий расшифтовку и зашифтовку верхнего ярма при сборке, ;

- коэффициент, учитывающий влияние прессовки стержней и ярм при сборке остова, ;

- коэффициент, учитывающий срезку заусенцев, при наличии отжига ;

    - коэффициент, учитывающий резку пластин, при наличии отжига ;

Полная намагничивающая мощность магнитной системы

Ток холостого хода.

Активная составляющая по формуле (8-41)

Реактивная составляющая по формуле (8-49)

Ток холостого хода

,

что на  ниже заданного значения.

Коэффициент полезного действия трансформатора

. Тепловой расчёт

.1 Тепловой расчёт обмоток

Внутренний перепад температуры:

обмотка НН по (9-9)

- толщина изоляции провода на одну сторону  ;

- теплопроводность бумажной, пропитанной лаком изоляции провода в масле, по таблице 9-1 .

по (7-17) q1=  Вт/м2,

обмотка ВН по формуле (9-10):

 ,

где  - радиальный размер катушки, см; при наличии в обмотке осевого охлаждающего канала размер а следует определять как ширину - радиальный размер наиболее широкой из двух катушек на которые разделена обмотка.

р - потери, выделяющиеся в 1 см3 общего объёма обмотки.

Средняя теплопроводность обмотки , Вт/(см0С), по формуле (9-12):

 Вт/(см0С),

где λмс теплопроводность междуслойной изоляции находится по таблице 9-1. Средняя условная теплопроводность обмотки λ без учёта междуслойной изоляции:

,

где

λиз - теплопроводность материала изоляции витков, определяемая по таблице 9-1.

Перепад температуры на поверхности обмоток по (9-20):

обмотка НН

обмотка ВН

,