4.5. Расчет обмотки вн.

4.5.1. Число витков обмотки ВН для средней ступени номинального напряжения:

4.5.2. Число витков для регулирования напряжения:

4.5.3. Число витков обмотки на ответвлениях:

верхняя ступень -

средняя ступень -

нижняя ступень -

4.5.4. Предварительная плотность тока в обмотке ВН:

4.5.5. Предварительное сечение витков обмотки ВН:

4.5.6. По предварительному сечению П₂ из сортамента провода для трансформаторов выбираем медный провод марки ПБ диаметром d₂ = 1,35 мм, сечением П₂ = 1,43 мм², с изоляцией 2 = 0,4 мм и увеличением массы на 5%.

Диаметр провода в изоляции:

Следовательно выбранный провод запишем как:

4.5.7. Уточненная плотность тока обмотки ВН, применяемая в дальнейших расчетах:

4.5.8. Число витков в слое:

4.5.9. Число слоев в обмотке:

4.5.10. Число витков в последнем слое:

4.5.11. По условиям охлаждения применяем конструкцию обмотки ВН в виде двух концентрических катушек с отношением слоев внутренней и внешней катушки как 1/3. Соответственно внутренняя катушка будет содержать 2 слоя, внешняя – 4.

4.5.12. Рабочее напряжение между первыми витками двух соседних слоев:

по табл.4-7 (Л-1) выбираем толщину междуслойной изоляции

выступ междуслойной изоляции на одну сторону – 1,6 см.

4.5.13. По испытательному напряжению обмотки ВН (25 кВ) и мощности трансформатора из табл.4-5 (Л-1) находим:

• Размер канала между обмотками ВН и НН: а₁₂ = 3,0 см;

• Толщина цилиндра между обмотками ВН и НН: ₁₂ = 0,25 см;

• Минимальное расстояние между обмотками ВН (на соседних стержнях):

а₂₂ = 0,8 см;

• Расстояние обмотки ВН от ярма: l₀₂ = 2,0 см;

• Ширина масляного канала между катушками:

4.5.14. Радиальный размер обмотки ВН для двух катушек с масляным каналом:

4.5.15. Внутренний диаметр обмотки ВН:

4.5.16. Наружный диаметр обмотки ВН:

4.5.17. Расстояния между осями стержней:

4.5.18. Охлаждающая поверхность катушки.

Поверхность охлаждения обмотки – две катушки с осевым каналом между ними (внутренняя катушка намотана на цилиндре):

где k = 0,83 – коэффициент учитывающий величину закрытия поверхности обмотки изоляционными деталями (Л-2) стр.16.

4.6. Вес меди обмотки НН по формуле 7-6 (Л-1) стр.309:

4.7. Вес меди обмотки ВН:

4.8. Общий вес меди обмоток:

4.9. Электрические потери в обмотке НН с учетом добавочных потерь:

где k_д = 1 по (Л-2) стр.17

4.10. Электрические потери в обмотке НН с учетом добавочных потерь:

4.11. Потери в обмотке НН, отнесенные к единице охлаждающей поверхности (плотность теплового потока):

4.12. Потери в обмотке ВН, отнесенные к единице охлаждающей поверхности:

Значения плотности теплового потока обмоток удовлетворяет отношению:

q  1200…1400 Вт/м² из §5-7 (Л-1) стр.264 для трансформаторов с естественным масляным охлаждением.

5. Расчет параметров короткого замыкания.

Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установленной в одной из обмоток тока, соответствующего его номинальной мощности при замкнутой накоротко второй обмотки.

5.1. Потери короткого замыкания согласно § 7-1 (Л-1):

Основные потери в обмотках по формуле 7-3 (Л-1) стр.309, при t = 75 C.

Обмотка НН:

Обмотка ВН:

где k = 2,4 – коэффициент для меди