2.9 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток

Действующее значение установившегося тока короткого замыкания, А,

(2.93)

Наибольшее мгновенное значение тока короткого замыкания, А,

(2.94)

где K_max– коэффициент, учитывающий максимально возможную апе

риодическую составляющую тока,

(2.95)

Значение принимается равным 1,63 /таблица 7.3/,

В цилиндрических обмотках при коротком замыкании целостность ОВН не нарушается, так как отключенные витки (для регулирования U_ВН) находятся в последнем или двух последних слоях. Следовательно, распределение сил соответствует рисунку 6.

Рисунок 6 – Распределение сил в обмотках

Радиальная сила F_р, Н,

(2.96)

где

,

,

Наибольшей является сила Fр2, поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.

Сила сжатия, Н,

(2.97)

Напряжение сжатия (растяжения) в проводе обмотки НН (ВН), МПа,

(2.98)

где _доп=15 МПа.

Осевая сила F_ос достигает максимального значения на середине обмотки. Она определяется по формуле, Н,

(2.99)

Сжимающее напряжение, МПа, для цилиндрических обмоток

(2.100)

где _доп=18…20 МПа.

Предельная условная температура обмоток, С,

(2.101)

где t_к – наибольшая продолжительность короткого замыкания на трансформаторе;

_н – начальная температура обмотки (обычно принимается 90 С);

где _доп=200– предельно допустимое значение температуры /таблица7.6/.

Перегрев обмоток происходит из-за высокого значения плотности тока в обмотке высокого напряжения.

Время, в течение которого обмотка достигает _доп, с,

(2.102)

3 Тепловой расчет и расчеты системы охлаждения

3.1 Проверочный тепловой расчет обмоток

Расчет для ОНН

Потери, выделяемые в 1 м³ общего объема обмотки из алюминиевого провода, Вт/м³

(3.1)

Средняя условная теплопроводность обмотки без учета междуслойной изоляции, Вт/(м· ⁰С).

Средняя теплопроводность обмотки, Вт/(м· ⁰С).

(3.2)

где - теплопроводность изоляции между слоями.

Полный внутренний перепад температуры в обмотке, °С,

(3.3)

Среднее значение внутреннего перепада, °С,

(3.4)

Расчет для ОВН.

Потери, выделяющиеся в 1 м³ общего объема обмотки, Вт/м³

(3.5)

Средняя условная теплопроводность обмотки, Вт/(м· ⁰С).

(3.6)

где - теплопроводность изоляции, Вт/(м· ⁰С),

(3.7)

Полный внутренний перепад температуры в обмотке, °С,

(3.8)

Среднее значение внутреннего перепада, °С,

(3.9)

Перепад температуры на поверхности обмотки является функцией плотности теплового потока на поверхности обмотки.

Плотность теплового потока на поверхности обмотки, Вт/м,

(3.10)

-ОНН

- ОВН

Перепад на поверхности обмотки, °С,

(3.11)

-ОНН

- ОВН

Среднее превышение температуры обмотки над средней температурой масла, °С,

(3.12)

- ОНН

- ОВН