
- •Проектирование трехфазного двухобмоточного силового трансформатора с масляным охлаждением
- •Оглавление
- •Раздел 1. Задание на проектирование …………………………………….4
- •Раздел 2. Общие вопросы проектирования силовых
- •Раздел 3. Методика расчета трансформатора…………………………...26
- •Раздел 1. Задание на проектирование
- •Трансформаторов с масляным охлаждением
- •14. Изоляция в трансформаторах.
- •Раздел 2. Общие вопросы проектирования силовых трансформаторов
- •2.1. Введение в методику расчета электромагнитных устройств переменного тока
- •2.2.2.Определение тока холостого хода
- •2.2.3. Определение напряжения короткого замыкания
- •2.3. Изменение вторичного напряжения
- •2.4. Процесс теплопередачи в маслянных трансформаторах
- •2.4.1 Теплопроводность
- •2.4.2 Конвекция
- •2.4.3 Излучение
- •3.1.4. Определение параметров короткого замыкания
- •3.3 Определение основных размеров трансформатора
- •3.4 Изоляция в трансформаторах
- •3.5 Главная изоляция обмоток. Минимально допустимые изоляционные расстояния
- •(Для класса напряжения 750 кВ)
- •С учетом конструктивных требований. Масляные трансформаторы
- •С учетом конструктивных требований. Масляные трансформаторы
- •3.6 Продольная изоляция обмоток
- •3.7 Выбор конструкции и расчет обмоток
- •Короткого замыкания по гост
- •3.8 Расчет обмоток нн
- •Медный проводник марки пб – все размеры таблицы, за исключением проводов с размером b 17 и 18
- •3.9 Расчет обмоток вн
- •Обмоток из прямоугольного провода
- •3.10 Определение параметров короткого замыкания
- •3.11 Расчет магнитной системы
- •Плоской шихтованной магнитной системы
- •3.12. Определение превышения температуры обмоток над температурой масла
- •3.13. Выбор типа бака и определение его размеров
- •3.13.1 Бак со стенками в виде волн
- •3.13.2. Бак с охлаждающими трубами
- •(А1 для наружного ряда)
- •3.13.3. Бак с навесными радиаторами
- •3.14. Окончательный расчет превышения температуры обмоток и масла над температурой окружающего воздуха
- •Перечень таблиц
- •Требования к оформлению расчетно-пояснительной записки
- •1 Построение пояснительной записки
- •2 Таблицы
- •3 Иллюстрации, рисунки
- •4 Формулы и уравнения
- •5 Приложения
- •Оформление основной надписи
- •Приложение г
- •Задание на проектирование
3.10 Определение параметров короткого замыкания
Потери
короткого замыкания
состоят из: 1) основных потерь в обмотках
НН и ВН (СН)
,
;
2) добавочных потерь в обмотках, вызванных
полем рассеяния,
и
;
3) основных потерь в отводах между
обмотками и вводами
и
;
4) добавочных потерь в отводах, вызванных
полем рассеяния отводов,
и
;
5) потерь в стенках бака и других
металлических конструкциях, вызванных
полем рассеяния обмоток и отводов,
.
Величинами
и
в силовых трансформаторах общего
назначения можно пренебречь.
Значения для масляных и сухих трансформаторов общего назначения регламентированы соответствующими стандартами; допускаются отклонения: у готового трансформатора не более +10%; в расчете рекомендуется отклонение не более +5 %. Основные потери при температуре 75 °С, Вт:
для обмоток из меди
,
для обмоток из алюминия
,
Основные потери в обмотках сухих трансформаторов с изоляцией классов нагревостойкости F, Н, С, Вт, определяются для расчетной температуры +115 °С;
для обмоток из меди
для обмоток из алюминия
.
При
расчете добавочных потерь в обмотках
все линейные размеры проводов а,
b,
d
(рис. 20) и высоту обмотки l
выражать в метрах. Для этого реальные
размеры провода, выраженные в справочных
таблицах в миллиметрах, следует умножить
на 10–3.
Коэффициент
.
Добавочные потери (рис. 20) в медных обмотках:
прямоугольный провод
;
;
круглый провод
;
.
Добавочные потери в алюминиевых обмотках:
прямоугольный провод
;
круглый провод
.
Формулы
для определения
справедливы при f
= 50 Гц; для меди
мкОм∙м; для алюминия
мкОм∙м; a,
b,
l,
d
– в м;
n, m – по рис. 20 (обычно = 1,01 ÷ 1,05 до 1,10).
Потери в отводах, Вт;
медный провод
,
алюминиевый провод
.
Потери в баке и металлических конструкциях, Вт:
,
где
– по табл. 22;
–
в кВ∙А;
.
В
двухобмоточных трансформаторах потери
короткого замыкания
рассчитываются для обеих обмоток (для
обмотки ВН на средней ступени) при
нагрузке номинальными токами. В
трехобмоточных трансформаторах
определяют для заданного потребителем
распределения нагрузок
Таблица 22. Значения коэффициента k при расчете потерь в баке
Мощность S, кВ∙А |
До 1000 |
1000-4000 |
6300-10000 |
16000-25000 |
40000-63000 |
k |
0,015-0,02 |
0,025-0,04 |
0,04-0,045 |
0,045-0,053 |
0,06-0,07 |
между
обмотками, а при отсутствии заданного
распределения токов рассчитывают потери
для трех случаев нагрузки, дающих
наибольшие потери, а именно при нагрузках
номинальными токами обмоток ВН–СН,
ВН–НН и СН–НН. Для обмоток, имеющих
регулировочные ответвления,
рассчитывается для средней ступени.
Плотность теплового потока на охлаждаемой поверхности обмоток
м2, для каждой обмотки, Вт/м2,
.
Охлаждаемая
поверхность каждой обмотки
определяется как внешняя, обтекаемая
маслом или воздухом суммарная открытая
поверхность всех частей этой обмотки
– витков, катушек, слоев с учетом закрытия
частей этой поверхности изоляционными
деталями – прокладками, рейками, шайбами:
,
где
.
Полученные значения q не должны быть выше данных табл. 14 для сухих трансформаторов. В масляных трансформаторах с естественной циркуляцией масла q не более 1200–1400 Вт/м2, в редких случаях до 1600 Вт/м2, с принудительной циркуляцией – до 2000–2200 Вт/м2.
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %,
,
,
,
,
где
– радиальный размер канала между
обмотками ВН и НН;
и
– радиальные размеры обмоток; l
– осевой размер обмоток, выраженные в
метрах (см. рис.5);
,
(
и
– по рис.21);
при
.
Активная составляющая, %,
,
– в Вт;
–
в кВ∙А;
.
Напряжение
короткого замыкания
регламентировано для масляных и сухих
силовых трансформаторов соответствующими
государственными стандартами.
Допустимое отклонение у готового трансформатора ±10 %, в расчете рекомендуется отклонение не более ±5 %.