
- •Кафедра «Электромеханика» Расчёт силовых масляных трансформаторов
- •Тольятти 1998
- •1. Исходные данные для расчета
- •2. Технико-экономический расчёт оптимального варианта
- •Разрез обмоток в окне магнитопровода трансформатора с нерасщепленной обмоткой нн
- •Р азрез обмоток в окне магнитопровода трансформатора с расщепленной обмоткой нн
- •Основные изоляционные промежутки
- •Определение минимума приведенных затрат
- •Расчет геометрического сечения стержня
- •4. Расчет напряжения одного витка, количества витков, напряжений и токов на всех ответвлениях обмотки ро
- •Расчет числа витков и значений отклонений напряжений и токов на всех ступенях регулирования
- •5. Выбор типа и расчет параметров обмоток трансформатора
- •7. Расчет напряжения короткого замыкания
- •8. Расчет потерь и тока холостого хода
- •Характеристики электротехнической стали 3407 толщиной 0,3 мм отожженной при косом стыке
- •9. Тепловой расчет трансформатора
- •Характеристики радиаторов
- •10. Расчет динамической стойкости трансформатора при коротком замыкании
- •10.1. Кратности амплитуды ударного тока к.З. По отношению к номиналу
- •11. Компановка активной части трансформатора в баке
- •Испытательные напряжения промышленной частоты (50 Гц) для масляных силовых трансформаторов
- •Расстояния межу вводами в свету
- •12. Выбор вспомогательного оборудования силовых масляных трансформаторов
Основные изоляционные промежутки
ПАРАМЕТР |
КЛАСС НАПРЯЖЕНИЯ ОБМОТОК |
|||
60 |
110 |
130 |
150 |
|
вн-в ,м вв-р ,м вм-ф ,м hобм-в.я ,м hобм-н.я ,м |
0,045 0,045 0,04 0,08 0,07 |
0,05 0,05 0,04 0,09 0,08 |
0,055 0,055 0,045 0,1 0,09 |
0,06 0,06 0,05 0,11 0,1 |
Диаметр стержня магнитопровода
м,
где КЗАП.КР = 0,885 – коэффициент заполнения площади круга стержня магнитопровода активной сталью;
Кос = 0,95 – коэффициент осевого поля рассеяния;
Вст = 1,6 Тл – индукция в стержне.
Средний диаметр канала между обмотками
м,
где Кст-о = 0,015 – коэффициент, учитывающий толщину бандажей, прессующих стержень магнитопровода;
во-н = 0,018 – изоляционное расстояние от стержня до обмотки НН
Межосевое расстояние между центрами разных фаз
Lмо = Дн-в+ вн-в+2 (вв+ вв-р+ вр)+ вм-ф м,
где вр =0,5вн – ширина регулировочной обмотки, м;
вм-ф – межфазное расстояние, м, см. таблицу 2.;
вв-р – ширина канала между ВН и РО, м, см. таблицу 2.1.
Высота обмотки
м
Высота окна магнитопровода
Нокн= Нобм+ hЕК + hобм-в.я+ hобм-н.я+ hпрес м,
где hЕК = 0,03 м – высота емкостного кольца обмотки ВН совместно с прилегающим к обмотке каналом;
hобм-в.я , hобм-н.я – изоляционный промежуток от обмотки до верхнего и нижнего ярма магнитопровода, см. таблицу 2;
hпрес = 0,07 м – высота, необходимая для размещения устройств, прессующих обмотки.
Масса электротехнической стали магнитопровода
Gст= (3Нокн+2ДСТ +4 Кус.яр.Lмо) ст КЗАП.КР Д2СТ /4 м,
где ст = 7,65103 кг/м3 – плотность электротехнической стали;
Кус.яр. = 1,02 – коэффициент увеличения площади сечения ярма по сравнению с площадью сечения стержня.
Удельные потери в стали магнитопровода
Вт/кг,
где Кр = 0,296 , Квр = 2,64 – коэффициенты, определенные для стали марки 3407 толщиной 0,3 мм для диапазона индукции в стали Вст = 1,5…1,7 Тл.
Активные потери холостого хода трансформатора
(полные потери в стали магнитопровода)
Рхх = рхх Кув.р. Gст Вт,
где Кув.р=1,4 – коэффициент, учитывающий увеличение активных потерь в стали в зависимости от конструкции и технологии изготовления магнитопровода.
Удельная намагничивающая мощность в стали
ВАР/кг,
где Кq=0,137 , Квq=5,06
Удельная намагничивающая мощность в стыках
ВАР/м2 ,
где Кстык = 2620 ; Кв.стык = 5
Величина коэффициентов Кр , Квр , Кq , Квq , Кстык , Кв.стык зависит от марки стали и индукции в стержне магнитопровода и в зоне рабочей индукции может быть принята постоянной и равной указанным значениям.
Реактивные потери холостого хода трансформатора
(полная намагничивающая мощность)
Qхх= Кув.Q qхх Gст+ nстык qстык Кзап.КР. Д2СТ /4 ВАР,
где Кув.Q = 1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение реактивных потерь в стали в зависимости от конструкции и технологии изготовления магнитопровода;
nстык = 8 – количество стыков в схеме шихтовки трехфазных трансформаторов плоской стержневой конструкции с косым стыком.
Ток холостого хода трансформатора
%
Средняя плотность тока в обмотках
А/м2,
где пр – удельное сопротивление провода при 75 0 C
пр = 2,1310-8 Омм – для медного провода;
пр = 3,6510-8 Омм – для алюминиевого провода;
Кдоб = 1,25 – коэффициент, учитывающий добавочные потери короткого замыкания, создаваемые магнитным полем рассеивания трансформатора.
Масса обмоточного провода
кг,
где пр – плотность обмоточного провода
пр = 8,89103 кг/м3 – для медного провода,
пр = 2,7103 кг/м3 – для алюминиевого провода;
Крег = 1,05 – коэффициент, учитывающий увеличение массы обмоточного провода за счет регулировочной обмотки (РО).
Экономически приведенная к стали масса активных материалов
кг,
где Цпр – оптовая цена провода
Цпр = 22,5 руб/кг – для медного провода,
Цпр = 18 руб/кг – для алюминиевого провода;
Цст = 6,2 руб/кг для электротехнической стали;
Киз – коэффициент увеличения массы обмоточного провода за счет изоляции
Киз = 1,065 для медного провода, Киз = 1,21 для алюминиевого провода.
Удельная оптовая цена трансформатора
руб./кг,
где кC1 = 6,03 ; кС2 = 0,284
Цена трансформатора
Цтр= С0 Gприв. руб.
Затем рассчитывается Зприв по (2).
Таблица 2.2.
Результаты расчетных Зприв=f()
Наименование параметра |
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА |
|||||
|
0,63 |
1 |
1,6 |
2,5 |
4 |
опт = |
Дст , м Дн-в , м Lм-о , м Hобм , м Hокн , м Gст , кг Рхх , Вт Qхх , ВАР iхх , % j
, А/м |
|
|
|
|
|
|