
3. Расчет обмоток низшего и высшего напряжения.
Тип обмотки НН и ВН выбираются по табл. 5.8 (стр. 258). В пределах мощности до 630 кВА и напряжения до 35 кВ рекомендуется цилиндрическая многослойная из круглого провода, как обмотка НН, так и обмотка ВН.
3.1. Обмотки НН.
3.1.1. Число витков обмотки.
Уточненное
значение напряжения одного витка:
В/вит.
3.1.2. Уточненное значение индукции в стержне.
Тл
Значение
приходится уточнять в том случае, если
является не целым числом.
3.1.3.
Рекомендуемые плотности тока при
мощностях трансформатора
кВА для меди
А/мм2, для алюминия
А/мм2; при мощностях
кВА для меди
А/мм2, для алюминия
А/мм2.
В
данном конкретном случае принимаем
А/м2.
3.1.4. Ориентировочное сечение витка.
мм2
По этому сечению и сортименту обмоточного провода для трансформаторов из приложения по таблице 1 выбирается провод подходящего сечения.
Размеры выбранного провода записываются следующим образом:
марка провода
,
где:
- число параллельных
проводов в витке;
- диаметр провода без
изоляции, мм;
- диаметр провода с
изоляцией, мм.
Выбираем провод
по ближайшему большему сечению витка
по отношению к расчетному
мм2 (приложение,
табл. 1). Сечение одного
выбранного проводника 21.22
мм2. Так как виток формируется
из двух параллельно включенных
проводников, то его полное сечение
составит
мм2.
3.1.5. Уточняем плотность тока.
А/м2;
3.1.6. Число витков в слое.
витков
3.1.7. Число слоев в обмотке.
3.1.8. Рабочее напряжение двух слоев.
В
3.1.9.
По рабочему напряжению двух слоев из
приложения по таблице 2 (или стр. 190, табл.
4.7) выбираем число слоев и определяем
общую толщину
кабельной бумаги в изоляции между двумя
слоями обмотки:
мм.
Из
той же таблицы выбираем выступ междуслойной
изоляции на торцах обмотки:
мм.
3.1.10. В большинстве случаев по условиям охлаждения обмотка каждого стержня выполняется в виде двух концентрических катушек с осевым охлаждающим каналом между ними.
Минимальная ширина охлаждающего канала между катушками выбирается из приложения по таблице 3 (или стр. 426, табл. 9-2а).
мм для
м (из п. 2.4.)
3.1.11. Радиальный размер обмотки, состоящей из двух катушек без экрана.
мм
3.1.12.
м
3.1.13. Внутренний диаметр обмотки.
м
Ширина канала между стержнем и обмоткой
НН для трансформаторов мощностью
кВА испытательном напряжении 5
кВ берется
мм, а при мощности
кВА
мм (стр.
183, табл. 4.4). В данном
конкретном случае
мм.
3.1.14. Наружный диаметр обмотки.
м,
где:
из п.3.1.11.
3.2. Обмотка ВН.
3.2.1. Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении.
витков
3.2.2. Плотность тока.
А/м2
3.2.3. Ориентировочное сечение витка.
мм2
3.2.4.
Из приложения по таблице 1 (или стр. 211,
табл. 5.11) выбираем провод
сечением
мм2.
3.2.5. Уточняем плотность тока.
А/м2
3.2.6. Число витков в слое.
,
где
(из п. 2.4.);
(из п. 3.2.4.)
3.2.7. Число слоев в обмотке.
3.2.8. Рабочее напряжение двух слоев.
В
3.2.9. Толщину кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки выбираем из приложения по таблице 2 (или стр. 190, табл. 4.7).
мм
3.2.10. Радиальный размер обмотки.
м,
где:
из п. 3.2.4.;
из п. 3.2.7.;
из п. 3.2.9.;
мм, из приложения
по табл. 3 (или стр.
426, табл. 9.2а)
3.2.11. Внутренний диаметр обмотки.
м,
где:
- минимальное изоляционное сопротивление
между обмотками высшего и низшего
напряжения.
При мощностях
кВА и
кВА и
кВ, 25
кВ, 35
кВ принимается
мм; (стр.
184, табл. 4.5).
3.2.12. Наружный диаметр обмотки.
м,
где
из п. 3.2.10.
4. Определение параметров короткого замыкания.
4.1. Потери короткого замыкания.
4.1.1. Масса меди обмоток НН.
кг,
где:
м.
4.1.2. Масса меди обмотки ВН.
кг,
где:
м.
4.1.3. Основные потери в обмотке НН.
Вт,
где
[А/м2];
[кг]
4.1.4. Основные потери в обмотке ВН.
Вт
4.1.5. В силовых трансформаторах общего назначения потери в обмотках составляют до 0.95 потерь короткого замыкания. Тогда суммарные расчетные потери короткого замыкания:
Вт,
где
- коэффициент, учитывающий добавочные
потери от вихревых токов, и может быть
принят в пределах
.
В
данном конкретном случае принимаем
.
4.2. Напряжение короткого замыкания.
4.2.1. Активная составляющая напряжения короткого замыкания.
%
4.2.2. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания.
,
где:
Гц,
кВА (из п. 1.1.),
(из п. 2.2.),
м (из п. 3.2.11.),
м (из п. 3.1.11.),
м (из п. 2.4.),
м (из п. 3.2.10.),
м,
,
,
В (из п. 2.6.).
В итоге получаем:
%
4.2.3. Напряжение короткого замыкания.
%