6. Пример детального расчёта трансформатора.

В качестве примера рассматривается детальный расчет двухобмоточного трансформатора ТМ 250\10.

Исходные данные для детального расчёта принимаются либо по результатам предварительного расчета (Таблица 2.17), либо на основании данных, которые обычно задаются для расчета при перемотке трансформатора и приводятся в таблице 7.1.

Таблица 7.1. Исходные данные для детального расчёта.

					Материал обмотки	Схема соединения	МО	D	Н		Регул. напряжения	Марка стали
кВА	-	кВ	кВ	%	-	-	мм	мм	мм	Тл	%	-
250	3	0,4	10	4,5	Аl	   - 	285	125	1200	1,65	2  2,5	3407 0,3мм

Если выполняется предварительный расчет, то при детальном расчете ряд рассчитанных величин может приниматься по данным предварительного расчета. В противном случае выполняется выбор и расчет всех параметров трансформатора, предусмотренный в табл. В1.

7.1. Определение фазных напряжений и токов .

Согласно пункта (2.1) определяем :

7.1.1. Фазное напряжение обмотки ВН :

7.1.2. Фазное напряжение обмотки НН :

Определяем фазные токи :

7.1.3. Фазный ток ВН для средней ступени напряжения :

;

7.1.4. Фазный НН :

;

7.2 Определение конструктивных параметров мс и размеров изоляции в окне.

7.2.1. Коэффициент заполнения сталью сечения стержня по (2.1) и (2.2):

По таблице 2.2 для заданной марки электротехнической стали толщиной 0,3мм

7.2.2. Число ступеней в сечении стержня (по таблице 2.4.)

7.2.3. Ширина окна:

.

7.2.4. Высота обмоток:

; .

; .

7.2.5. Изоляционные расстояния для трансформатора класса напряжения 10 кВ с размещением обмоток по схеме 2 (рис.2.5) выбираются по таблицам 2,6; 2,7; 2,8:

;

принято равным 15мм (в целях эксперимента).

Ширина вертикальных охлаждающих каналов при Н₀  1000 мм по таблице 2.8:

.

Сумма изоляционных расстояний в окне в радиальном направлением (2.49):

.

Суммарный размер обмоток поперек окна ( по 2.3 ):

.

7.3 Определение числа витков обмоток:

7.3.1. По (5.1) число витков обмотки НН :

.

округляем до витков.

7.3.2. Уточненная величина магнитной индукции в стержне :

.

7.3.3. Число витков обмотки ВН на одну фазу для средней ступени напряжения ( по 5.2).

витка,

принимается витков.

Проверка коэффициента трансформации по (5.3):

7.3.4. Число витков для регулирования напряжения ( ПБВ ) по ( 5.4 ):

;округляемвитка

7.3.5. Схема регулирования напряжения принимается по рисунку (5.1).

7.4. Расчёт среднего значения плотности тока в обмотках. Определение плотности тока в обмотках нн и вн.

7.4.1.Средняя плотность тока в обмотках: A/мм².

7.4.2. Плотность тока в обмотке ВН:

А/мм²

7.4.3. Плотность тока в обмотке НН:

A/мм².

7.4.4. Средняя тепловая нагрузка обмоток (предварительно):

Вт/м² ,

где ;;согласно методическим рекомендациям п. 2.2.5.

5. Расчёт обмотки НН.

   1. Предварительное значение площади сечения витка:

мм².

7.5.2. Число витков в слое обмотки (по 5.7):

.

7.5.3. Осевой размер витка с изоляцией (по 5.8):

мм

Расчётный размер изоляции принимается на 0,1 мм больше истинного размера для обеспечения хорошего размещения обмоток в окне

мм

Осевой размер провода без изоляции:

мм.

4. Радиальный размер прямоугольного провода без изоляции:

мм.

Таким образом, требуется выбрать провод с осевым размером 34,5 мм и радиальным размером5,8 мм. Такого провода в таблице сортамента (Б3) нет, поэтому составляем сечение витка из 6-ти параллельных проводов. По высоте витка располагаются 3 проводника (рис. 7.1.).

Рис. 7.1. Сечение витка

По таблице сортамента прямоугольного провода выбираем провод со следующими характеристиками: 11,2 мм;3,0 мм;33,05мм2; мм2. Провод наматывается плашмя. Размеры и марка провода: Марка провода ; .

7.5.5. По выбранному сечению витка проверяем действительную высоту обмотки:

.мм.

обмотки НН.

мм, что удовлетворяет условию.

6. Полный радиальный размер обмотки равен толщине всех слоёв с радиальным размером каждого слояплюс ширина вертикального охлаждающего канала.

В нашем случае обмотка состоит из двух слоёв с каналом между ними:

мм.

Радиальный размер обмотки без канала:

мм.

7.5.7. Уточняем действительную плотность тока в обмотке:

A/мм².