5.2. Определение массы стержня и ярма

Масса стали угла магнитной системы:

кг.

кг/м³ – удельный вес стали.

Масса стали ярм:

кг.

Масса стали стержней:

кг,

где кг;

кг.

Общая масса стали:

кг.

5.3. Определение потерь в стали магнитопровода

Расчет потерь холостого хода по [1].

Индукция в стержне:

Тл.

Индукция в ярме:

Тл.

Индукция на косом стыке:

Тл.

Площади сечения немагнитных зазоров на прямом стыке среднего стержня равны соответственно активным сечениям стержня и ярма.

Площадь сечения стержня на косом стыке:

м².

Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков определяются по табл. П.22:

для стали марки 3404 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две пластины:

при Тл Вт/кг; Вт/м²;

при Тл Вт/кг; Вт/м²;

при Тл Вт/м².

Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенча­тым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки стали и удаления заусенцев для определения потерь в магнитопроводе применим выра­жение:

,

где k_п.д = 1,15 для трансформаторов S_н ≤ 63000 кВ·А

и k_п.д = 1,2, если S_н > 63000 кВ·А.

Тогда потери холостого хода:

Вт.

Полученное значение P_x составляет % от заданного значения.

5.4. Определение тока холостого хода

Для расчета намагничивающей мощности по табл. П.24 находим удель­ные намагничивающие мощности:

при Тл; В·А/кг; В·А /м²;

при Тл; В·А/кг; В·А /м²;

при Тл; В·А /м².

Для принятой конструкции магнитной системы и технологии ее изготовления используем:

Намагничивающая мощность холостого хода :

,

где k_тр = 1,18 для отожженной стали 3404 и 3405;

В∙А.

Реактивная составляющая тока холостого хода:

%.

Активная составляющая тока холостого хода:

%.

Ток холостого хода:

%.

5.5. Внешние характеристики трансформатора

Рассчитать и построить графики зависимости КПД и U₂ = f(I₂).

Изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора:

, В,

где 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 при ;

.

Коэффициент мощности нагрузки задается в задании на проектирование (например, ):

;

; ; .

Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора:

ki	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
U2, В	10321	10142	9963	9784	9605	9426
η	0,984	0,987	0,985	0,983	0,980	0,977
P2, кВ·А	83,2	166,4	249,6	332,8	416	499,2

Для номинальной нагрузки S_н = 520 кВ∙А; Р_ст = Р_х = 1,080 кВт;

Р_меди = Р_к =6,615 кВт.

Рис. 10. График КПД трансформатора

Рис. 11. Зависимости вторичного напряжения U₂ и выходной мощность P₂ от k_i