
- •1 Определение главных геометрических параметров трансформатора.
- •1.1 Линейные и фазные токи и напряжения обмоток вн и нн.
- •1.2 Испытательные напряжения обмоток.
- •1.3 Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания.
- •1.4 Выбор схемы и конструкции магнитопровода.
- •1.5 Выбор и определение индукций в стержне и ярме магнитопровода.
- •1.6 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток.
- •1.7 Выбор коэффициента и определение главных размеров трансформатора.
- •2 Расчет обмоток трансформатора.
- •2.1 Выбор типа обмоток вн и нн.
- •2.2 Расчет обмотки нн .
- •Наружный диаметр обмотки
- •2.3 Расчет обмотки вн .
- •Наружный диаметр обмотки
- •2.4 Регулирование напряжения обмотки вн.
- •3 Расчет параметров короткого замыкания.
- •3.1 Определение потерь мощности короткого замыкания.
- •3.2 Определение напряжения короткого замыкания.
- •3.3 Определение механических сил в обмотках при внезапном коротком замыкании.
- •4 Определение потерь и тока холостого хода трансформатора.
- •4.1 Определение размеров магнитной системы.
- •4.2 Расчет потерь холостого хода трансформатора.
- •4.3 Определение тока холостого хода трансформатора.
- •5. Электрическая схема замещения трансформатора и определение ее параметров.
- •Активное сопротивление холостого хода
- •6. Тепловой расчет трансформатора.
- •6.1 Поверочный тепловой расчет обмоток.
- •6.2 Расчет бака и радиаторов.
- •6.2.1 Геометрические размеры бака и радиаторов, масса трансформатора.
- •6.2.2 Тепловой расчет бака трансформатора, выбор радиаторов.
- •7 Разработка и краткое описание конструкции трансформатора.
- •7.1 Выбор и размещение переключателя ответвлений обмоток.
- •7.2 Выбор и размещение отводов.
- •7.3 Выбор и размещение вводов.
- •7.4 Крепление активной части трансформатора в баке.
- •7.5 Выбор вспомогательной аппаратуры.
- •7.5.1. Расширитель.
- •7.5.2. Воздухоосушитель.
- •7.5.3 Термосифонный фильтр.
- •7.5.4 Газовое реле.
- •7.5.5 Выхлопная труба.
- •7.5.6 Термометр.
- •7.5.7 Радиатор.
- •7.5.8 Прочие вспомогательные устройства.
- •8. Сопоставление технико-экономических показателей серийного и проектируемого трансформаторов.
Наружный диаметр обмотки
Средний диаметр витка обмотки
Марка провода АПБ
– алюминиевый провод прямоугольного
сечения.
2.4 Регулирование напряжения обмотки вн.
Согласно ГОСТ 16110-70 регулирование напряжения силового трансформатора осуществляется путем переключения ответвлений обмоток без возбуждения (ПБВ) после отключения всех обмоток трансформатора от сети и без переры-
ва нагрузки (РПН). В масляных трансформаторах мощностью Sн=1600 кВА,
предусматривают выполнение в обмотках ВН (и СН) четырех ответвлений на +5; +2,5; -2,5; -5% (±2 х 2,5) от номинального напряжения помимо основного зажима с номинальным напряжением. Переключение ответвлений обмоток должно производиться специальными переключателями, встроенными в трансформатор, с рукоятками управления, выведенными из бака.
При
непрерывной катушечной обмотке с
номинальным напряжением Uном=
20 кВ, напряжение регулируется по схеме,
изображённой на рисунке 4.
Рисунок 4 – Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения
3 Расчет параметров короткого замыкания.
3.1 Определение потерь мощности короткого замыкания.
Потерями короткого замыкания (к.з.) Рк трансформатора называются потери, имеющие место в трансформаторе при установлении в одной из обмоток тока, соответствующего номинальной мощности и замкнутой накоротко другой обмотке. Эти потери могут быть разделены на следующие составляющие:
1) Основные электрические потери в обмотках НН и ВН – Росн1 и Росн2;
2) Добавочные потери в обмотках, вызванные неравномерным распределе-
нием тока по сечению проводов Рд1 и Рд2;
3) Потери в отводах Ротв1 и Ротв2;
4) Потери в стенках бака и других металлических элементах конструкции трансформатора – Р, вызванные полем рассеяния обмоток.
Определяем вышеупомянутые параметры мощности к.з.
Основные электрические потери в обмотке НН
(26)
где t – удельное сопротивление провода обмотки;
для алюминиевого провода принимаем t = Al = 0,034410-6 (Ом/м),
Росн1 = 384,65620,034410-63740,324/(43,610-6) = 6,466103 (Вт).
Основные электрические потери в обмотке ВН
,
(27)
где Wн2 – число витков, соответствующее средней ступени регулирования, Wн2 = 343.
Росн2
= 3
92,37620,034410-63430,454/(5,1410-5)
=8,382103
(Вт).
Определение добавочных потерь, сводится к нахождению коэффициента увеличения основных электрических потерь обмотки. Для обмотки ВН и НН коэффициенты kд2 и kд1 уже определили, kд1 = 1,019, kд2 =1,015
Потери в отводах Ротв1 и Ротв2 определяются приближенно для каждой обмотки в зависимости от схемы соединения обмотки.
При соединении обмотки НН в «Треугольник»:
. (28)
При соединении обмотки ВН в «Звезду»:
Далее определяем потери в стенке бака, по формуле:
, (29)
где k – коэффициент, принимаем k = 3;
Итак,
Исходя из выше представленных расчетов, определяем полные потери к.з. Рк:
(30)
Расчетное значение
Вт
не должно отличаться от заданного более
чем на ± 5%.
Проверка:
.
Так как 4,981 % ≤ 5%, то расчёт проведён верно.