Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КР. Эл.Маш.каз.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
776.19 Кб
Скачать

2 Сур. Зигзаг қосылу тізбегі

М½ндай жа¹дайда фазалыº кернеу 60 градусºа жылжытыл¹ан орауышты» екi б¼лiгiндегi кернеулер ºосындысынан т½рады. Орауышты» бiр б¼лiгiндегi фазалыº кернеу былай аныºталады.

U=UФ/ .

М½ндай орауышы» бiр стерженiндегi орамдарды» жалпы саны орауыштарды» ж½лдызша болып жал¹ан¹анда¹ыдай емес (Uф), 2 Uф/ , формуласымен аныºталады, я¹ни 1,155 есе к¼бейедi деп т¾сiну керек.

Трансформаторды» орауыштары арасында¹ы ж¸не басºа тоº¼ткiзгiш б¼лшектер мен жерлестiрiлген детальдарды» оºшаула¹ыштыº ара ºашыºты¹ын есептеп, оºшаулауды» электрлiк берiктiгiн тексеру ¾шiн сынау кернеуiн бiлу керек. Б½л сынау кернеулерiн ¸р орауыш ¾шiн кернеу класына байланысты 7 ж¸не 8-кестелерден алу¹а болады.

7-кесте. Майлы к¾штiк трансформаторлар ¾шiн ¼ндiрiстiк жиiлiктегi ( 50Гц) сынау кеунеулерi.

Кернеу класы, кВ

3

6

10

15

20

35

110

Е» ¾лкен ж½мыс кернеуi

3,6

7,2

12,0

17,5

24

40,5

126

Сынау кернеуi, кВ

18

25

35

45

55

85

200

8-кесте. ²½р¹аº к¾штiк трансформаторлар ¾шiн ¼ндiрiстiк жиiлiктегi ( 50Гц) сынау кеунеулерi

Кернеу класы, кВ

1,0-ãå äåéií

3

6

10

15

Сынау кернеуi, кВ

3

10

16

24

37

Тапсырмада берiлген ºысºа т½йыºталу шы¹ыны арºылы ºысºа т½йыºталу кезiндегi кернеудi» активтi шы¹ынын аныºтау¹а м¾мкiндiк бередi, %

Ua=Pk/10S,

Берiлген Uк бойынша ºысºа т½йыºталу кернеуiнi» реактивтi º½раушысын аныºтаймыз.

Up=

Трансформаторды» негiзгi ¼лшемдерiн аныºтау.

Магниттiк ж¾йе трансформатор º½рылымыны» негiзi болып табылады. Оруыштарды» негiзгi ¼лшемдерiмен ºатар магниттiк ж¾йенi» негiзгi ¼лшемдерiн та»дау арºылы трансформаторды» активтi б¼лшектерiнi» бастапºы ¼лшемдерiн аныºтаймыз.

Орауыштары концентрлi орналасºан, ºимасы ше»бермен ºоршал¹ан сатылы пiшiн т¸рiздес стерженьi ж¸не жазыº магниттiк ж¾йесi бар екiорауышты трансформаторды ºарастырайыº. М½ндай ¾шфазалы трансформаторды» магнитiк ж¾йесi 3-суреттегiдей болады.

3-ñóð. Трансформатордың негізгі өлшемдері

Стерженнi» сатылы пiшiнi ºоршал¹ан ше»бер диаметрi d негiзгi ¼лшемдердi» бiрi болып саналады. Трансформаторды» екiншi негiзгi ¼лшемi орауыштарды» осьтiк ¼лшемi L (биiктiгi) болып табылады. °детте трансформаторды» екi орауыштарыны» биiктiктерi бiрдей болады. Трансформаторды» ¾шiншi негiзгi ¼лшемi екi орауыш ормыны» орташа диаметрi немесе орауыштар арасында¹ы осьтiк канал диаметрi, ол стрежень диаметрiн орауыштарды» радиалды ¼лшемдерi (а1 ж¸не а2) мен оларды» арасында¹ы осьтiк каналмен байланыстырады (а12).

Егер осы негiзгi ¾ш ¼лшем та»дал¹ан немесе белгiлi болса, магниттiк ж¾йе мен орауыштарды» пiшiнi мен к¼лемiн аныºтайтын, мысалы стрежень биiктiгiн, к¼ршiлес стерженьдердi» осьтiк ара ºашыºты¹ын т.б. ¼лшемдердi аныºтау¹а болады.

Орауыштар¹а ºатысты екi негiзгi ¼лшемдер (d12,L) орауыштар арасында¹ы канал ше»берiнi» орташа ½зынды¹ыны» орауышты» биiктiгiне ºатынасы арºылы

d12L

байланысады.

 ¼лшемi орауышты» диаметрi мен биiктiгi арасында¹ы ºатынасты аныºтайды.  м¸нi майлы ж¸не º½р¹аº трансформаторларда ¼те ке» ауºымда 1-3,5 арсында ¼згеруi м¾мкiн.  м¸нi не¹½рлым аз болса трансформаторлар со¹½рлым биiк ж¸не жi»iшке болады, керiсiнше не¹½рлым к¼п болса трансформаторлар жалпаº ж¸не кiшкентай болады.

Сонымен ºатар  м¸нi активтi материалдар, я¹ни магниттiк ж¾йе болаты мен орауыштар металы массаларыны» ара ºатынасын аныºтайды.  аз болса болат массасы аз болса, орауышты» металы ауыр болады. С¸йкесiнше болат массасы ½л¹айса, орауыш металл массасы азаяды. Сонымен  м¸нi тек трансформатор ¼лшемдерiнi» ºатынасы мен оны» массасына емес, трансформатор ба¹асына да ¸сер етедi.

Сонымен ºатар  м¸нi трансформаторды» техникалыº параметрлерiне ыºпалын тигiзедi: ºысºа т½йыºталу то¹ы мен шы¹ынына, орауыштарды» механикалыº берiктiгi мен ºыздыру¹а т¼зiмдiлiгiне т.б.

Трансформатор стерженiнi» диаметрiн оны» ºуатымен байланыстыратын формуланы ал¹аш рет Г.Н.Петров ½сын¹ан болатын.

Мына ¼рнектегi т¾бiр астында¹ы м¸ндердi ¾ш топºа б¼луге болады:

  1. Тапсырмада берiлген м¸ндер–трансформаторды» бiр стерженiндегi орауыштар ºуаты S, кВА; желi жиiлiгi, Гц; ºысºа т½йыºталу кернеуiнi» реактивтi º½раушысы, .

  2. Есептеу барысында та»далынып алынатын м¸ндер– орауыштар арасында¹ы канал ше»берiнi» орташа ½зынды¹ыны» орауышты» биiктiгiне ºатынасы ; стерженьдегi максимал индукция Вс,Тл; стержень ºимасы ше»б»рiн активтi болатпен толтыру коэффициентi Кс:

  3. Алдын-ала есептеудi ºажет ететiн м¸ндер. Олар¹а жайылу каналыны» енi ар,м, ж¸не идеалдандырыл¹ан жайылу ¼рiсiн реальдi ¼рiске келтiру коэффициентi Кр (Роговский коэффициентi ) жатады.

Сонымен (1) ¼рнектi есептелетiн ж¸не та»далынатын м¸ндер арºылы шешу мынадай ретпен ж¾ру керек.

  1. Бiр стерженьдегi ºуат, кВА,

S=S/C,

М½нда¹ы С–трансформаторда¹ы стерженьдер саны, ал S–трансформаторды» номиналды ºуаты.

  1. Трансформаторды» келтiрiлген жазылу каналыны» енi

Стержень диаметрiн аныºтау кезiнде бiзге белгiсiз. М½нда¹ы а12 ЖК ж¸не ТК орауыштарыны» арасында¹ы канал ¼лшемi, ол оºшаула¹ыш аралыº ретiнде ЖК орауышыны» сынау кернеуi бойынша 9 ж¸не 10-кестелерден алу¹а болады.

9-кесте. Басты оºшаула¹ыш. Майлы трансформаторларды» ЖК

орауыштарыны» минималды оºшаула¹ыштыº ара ºашыºтыºтары.

Трансформатор ºуаты S, кВА

ÆÊ ¾øií Uèñï, êÂ

ярмо мен ЖК арасы, мм

L02

ЖК мен ТК арасы, мм а12

ЖК мен ЖК арасы, мм

à22

25-100

18,25 æ¸íå35

20

9

8

160-630

18,25 æ¸íå35

30

9

10

160-630

85

75

27

20

10-кесте. ²½р¹аº трансформаторлар ¾шiн ЖК ж¸не ТК орауыштарыны» оºшаулануы, мм.

ÆÊ ¾øií Uèñï, êÂ

ярмо мен ЖК арасы,мм L01

Ярмо мен ТК арасы, мм L02

ЖК мен ТК арасы, мм

à12

ЖК мен ЖК арасы, мм

à22

ТК мен стержень арасы, мм а01

3

15

15

10

10

10

10

20

20

15

10

14

16

45

45

22

25

27

25

80

80

40

45

40

ЖК ж¸не ТК орауыштарды» радиалды ¼лшемдерiнi» ºосындысы стрежень диаметрiн аныºтау кезiнде шамамен мына ¼рнекпен аныºталуы м¾мкiн:

М½нда¹ы К–трансформаторды» ºуатына, орауыштар металына, ЖК орауыштарыны» кернеуiне, ºысºа т½йыºталу шы¹ынына байланысты 11-кестеден алынады.

11-кесте. Мыс орамды екiорауыштыды ¾шфазалы трансформаторлар ¾шiн К м¸ндерi

Трансформатор ºуаты, кВА

Кернеу класы, кВ

10

35

250-ãå äåéií

0,63

0,65-0,58

400-630

0,53

0,58-0,52

11-кестеге ескертулер:

  • Алюминий орамдары бар орауыштар ¾шiн кестеден алын¹ан м¸ндердi 1,25-ке к¼бе¸ту керек.

  • Мыс орауыштары бар º½р¹аº трансформаторларды» ºуаты 10-160 кВА болса К=0,8-0,74; ал ºуаты 160-1600 кВА, кернеу класы 10 кВ болса К=0,58-0,48 деп ºабылдау керек.

3.  м¸нiн та»дау кезiнде оны» ºасиеттерiн ескеру керек.

 м¸нiнi» ¼згеруi трансформаторды» тек активтi ¹ана емес, басºа да материалдар¹а ¸серiн тигiзедi.  м¸нiнi» ¼суiмен бос ж¾рiс шы¹ыны мен суыту ж¾йесiнi» º½ны ¼седi, бак металыны», трансформатор майыны» º½ны ж¸не трансформаторды» жалпы массасы ¼седi. Осы себептi трансформатор¹а ж½мсалатын барлыº материалдарды ¾немдеп, басºа да шарттарды» орындалуы ¾шiн  м¸нiн барынша аз етiп та»дау¹а тырысу керек.  м¸нiн 12-кестеден алу керек.

12-кесте. МЕСТ 21427-83 бойынша ºалы»ды¹ы 0,35 ж¸не 0,30 мм болат ж¸не индукциялары майлы трансформторлар ¾шiн Вñ=1,6-1,65, º½р¹аº трансформаторлар ¾шiн Вñ=1,4-1,6 болатын 3404 ж¸не 3405 маркалы болаттар ¾шiн ½сынылып отыр¹ан  ì¸íäåði

а) майлы трансформаторлар ¾шiн

²óàò, êÂÀ

Алюминий

Ìûñ

6 æ¸íå 10 êÂ

35 êÂ

6 æ¸íå 10 êÂ

35 êÂ

25-100

1,2-1,6

1,2-1,5

1,8-2,4

1,8-2,4

160-630

1,2-1,6

1,2-1,5

1,8-2,4

1,8-2,4

Б) º½р¹аº трансформаторлар ¾шiн

²óàò, êÂÀ

Алюминий

Ìûñ

1 êÂ-¹à äåéií

6 æ¸íå 10êÂ

1 êÂ-¹à äåéií

6 æ¸íå 10êÂ

10-160

1,1-1,5

1,1-1,5

1,6-2,2

1,7-2,3

160-630

1,1-1,5

1,2-1,6

1,6-2,2

1,8-2,4

4. Идеалдандырыл¹ан жайылу ¼рiсiн реальдi ¼рiске келтiру коэффициентiн Кр (Роговский коэффициентi) негiзгi ¼лшемдердi аныºтау кезiнде Кр 0,95 деп ºабылдау¹а болады.

  1. Жиiлiк f, Гц трансформаторды есептеу тапсырмасында берiлген.

  2. ²ысºа т½йыºталу кернеуiнi» реактивтi º½раушысын мына формула арºылы аныºтаймыз

  1. Стерженьдегi индукция Вс 4-кестеден алынады. Бос ж¾рiс то¹ыны» ¾лкен болмауы ¾шiн ¸детте индукция м¸нiн кiшiрек етiп алу¹а тырысу керек. Аз индукция бос ж¾рiс шы¹ыны мен то¹ын азайтºанымен, орауыштарды» металы мен болат массасыны» ¾лкейiп, ба¹асыны» ºымбаттауына ¸серiн тигiзедi.

  2. Стержень ºимасы ºоршал¹ан ше»бер ауданын активтi болатпен толтыру коэффициентi Кс, стержень ºимасында¹ы сатылар санына, стерженнi» сы¹ылу ¸дiсiне, болатты» ºалы»ды¹ына ж¸не таспааралыº оºшаулануды» т¾рiне байланысты.

Êñêðç;

¼з кезегiнде кр, з м¸ндерi 2,5,13-кестелерден аныºталады.

13-кесте. º½р¹аº ¾шфазалы трансформаторларды» стержень ºимасында¹ы сатылар саны.

Трансформаторды» ºуаты, кВА

100-160

160-400

630-1000

Стержень диметрi , мм

0,09-0,14

0,16-0,22

0,24-0,26

Сатылар саны

5

6

7

8

7

8

Коэффициент Кр

0,915

0,920

0,930

0,935

0,800

0,820

  1. формулада¹ы барлыº м¸ндер ºолда бол¹андыºтан, стержень диаметрiн есептеймiз. Егер аныºтал¹ан диаметр d стандарттал¹ан диаметрлер dн ºатарында болмаса, онда сол ºатарда бар е» жаºын м¸нге жуыºтап аламыз.

н=(dн/d)4

 м¸нiн 12-кестеден аныºтай отырып, н ºатынасын аныºтаймыз. М½нда¹ы d есептелген диаметр, ал dн ºабылдан¹ан диаметр.

Трансформаторды» екiншi негiзгi ¼лшемi орауыштар арасында¹ы каналды» орташа диаметрi d12 жуыº шамамен мына формуладан аныºталады.

d12= dн+2а01+2а1+а12 (5) немесе d12ad

К¼птеген трансформаторларды зерттей келе, екi орауыш орамыны» ортаташа диаметрiнi» d12 трансформатор стерженiнi» диаметрiне d ºатысы ¼те аз м¸нде ¼згеретiнiне к¼з жеткiздiк. Демек кез-келген трансформатор ¾шiн а м¸нi т½раºты деп ºабылдау¹а болады.

d12=ad (6)

а м¸нi трансформаторды» ºуатына, кернеу класынаºысºа т½йыºталу шы¹ыныны» де»гейiне, орауыштар металына байланысты. Мысºа ºара¹анда алюминий орауыштарды» а м¸нi ¾лкенiрек болады. 14-кестеден а м¸ндерiн алу¹а болады.

14-кесте. Майлы трансформаторлар ¾шiн а м¸ндерi

Трансформаторды» ºуаты, кВА

ºысºа т½йыºталу шы¹ыныны» де»гейi

ЖК орауышында¹ы кернеуге байланысты а м¸нi

10

35

630-¹à äåéií

МЕСТ бойынша Рк 1,2 МЕСТ бойынша Рк

МЕСТ бойынша Рк 0,8

1,33

1,37

1,36

1,40

1,40

1,44

Ескертулер:

  • алюминий орамдар ¾шiн кестеден алын¹ан м¸ндердi 1,06-¹а к¼бейтi»iз.

  • ²уаты 10-160 кВА, кернеу класы 10 кВ мыс орауыштары бар трансформаторлар ¾шiн а1,7-1,6; ал алюминий орауыштары бар трансформаторлар ¾шiн а1,8-1,7 деп ºабылдау¹а болады.

(5) формулада d12 аныºтау кезiнде стерженьдер арасында¹ы осьтiк каналдарды» а01 мен ЖК ж¸не ТК орауыштарыны» а12 радиалды ¼лшемдерi 9 ж¸не 15-кестелерден алынады.

15-кесте.ТК орауыштарыны» оºшаулану аралыºтары

²óàò, êÂÀ

ТК орауыш ¾шiн Uсын, кВ

ТК мен ярмо арасы L01, мм

Стержень мен ТК арасы, а01, мм

25-250

5

15

4

400-630

5

ЖК орауышыны» Uсын арºылы аныºтал¹ан м¸ндерге те»

15

630-1600

18;25 æ¸íå 35

15

Ескерту: кестеде алын¹ан м¸ндер мм есебiìåí áåðiлген, (5) формуласына м есебiмен ºою керек.

ТК орауышыны» радиалды ¼лшемi былай аныºталады.

(7)

М½нда¹ы (а1+а2)/3 м¸нi (2) ¼рнекпен аныºталады. ал К1 коэффициентi ºуаты 25-630 кВА болатын трансформаторлар ¾шiн К1=1,10 деп ºабылдаймыз.

Трансформаторды» ¾шiншi неiгiзгi ¼лшемi–орауыштарды» биiктiгi, ол былай аныºталады

L=d12/í (8)

Трансформаторды» негiзгi ¼лшемдерiн анытап бол¹аннан кейiн стерженнi» активтi ºимасын немесе таза болат ºимасын аныºтау керек.

(9)

Бiр орамны» электр ºоз¹аушы к¾шi, В,

Uв=4,44 f Bc Пс (10)

Есептеу басында аныºталып отыр¹ан орауыштар мен стержень ¼лшемдерi наºты м¸ндер емес, тек алдын-ала есептеу м¸ндерi болып табылады. Б½л м¸ндер наºтылы есептеу барысында ºажет болады ж¸не алдын-ала есептелген м¸ндер наºтылы есептелген м¸ндерден 0,5-1-¹а ¼згеруi м¾мкiн.

Орауыштарды есептеу

Т¼менгi кернеулi (ТК) орауышты есептеу

Т¸ртiп бойынша орауыштарды есептеу ТК орауышты есептеуден басталады, ол стержень мен ЖК орауыш арасында орналасºан.

ТК орауышты» бiр фазасында¹ы орам саны

W2=Uф2/(4,44 f Bс Пс) (11)

Аныºтал¹ан орамдар санын W2 е» жаºын б¾тiн сан¹а дейiн жуыºтап алу керек, б½л сан таº та, ж½п та болуы м¾мкiн.

¶шфазалы немесе орауыштары параллель ºосыл¹ан бiрфазалы трансформаторлар ¾шiн W2 бiр стерженьдегi орамдар саны болып табылады. Орамдар санын жуыºтап ал¹аннан кейiн бiр орамда¹ы кернеудi

Uв=Uф2/ W2

ж¸не стерженьдегi наºты индукция м¸нiн аныºтау керек.

ÂñUâ/(4,44f Ïc)

°р орауышта¹ы орам ºимасы мына формуладан аныºталады.

Ï=Iс/jорт

м½нда¹ы Iс–ºарастырылып отыр¹ан орауыш то¹ы, jорт– ЖК ж¸не ТК орауыштарында¹ы орташа тоº ты¹ызды¹ы.

Орташа тоº ты¹ызды¹ы мыс орауыштар ¾шiн

jср = 0,746 Кд ; (12)

Алюминий орауыштар ¾шiн

jср = 0,463 Кд ; (13)

М½нда¹ы Кд м¸нiн 16-кестеден алу¹а болады

16-кесте

а) майлы трансформаторлар ¾шiн

Трансформатор ºуаты, кВА

100-ãå äåéií

160-630

Êä

0,97

0,96-0,93

б) º½р¹аº трансформаторлар ¾шiн

Трансформатор ºуаты, кВА

10-160

250-1600

Êä

0,99-0,96

0,92-0,86

(12) ж¸не (13) формулалардан аныºтал¹ан орташа тоº ты¹ызды¹ын 17-кестеде к¼рсетiлген м¸ндермен салыстыру керек, ж¸не оларды» бiр-бiрiне сай келуi абзал. Б½л бiзге алда д¼рекi ºателердi» болмауына кепiлдiк бередi.

17-кесте. трансформатор орауыштарында¹ы орташа тоº ты¹ыздыºтары.

а) майлы трансформаторлар ¾шiн

Трансформатор ºуаты, кВА

25-40

63-630

Ìûñ

1,8-2,2

2,2-3,5

Алюминий

1,1-1,8

1,2-2,5

б) º½р¹аº трансформаторлар ¾шiн

Трансформатор ºуаты, кВА

10-160; 0,5êÂ

160-1600; 10 êÂ

ÒÊ

ÆÊ

ÒÊ

ÆÊ

Ìûñ

2,0-1,4

2,2-2,8

2,0-1,2

2,0-2,8

Алюминий

1,3-0,9

1,3-1,8

1,4-1,8

1,4-2,0

17-кестеде орташа тоº ты¹ызды¹ыны» жуыºтап алын¹ан м¸ндерi к¼рсетiлген, бiраº олар 10%-¹а ауытºулары м¾мкiн.

Орауыштарды есептеу барысында орташа тоº ты¹ызды¹ы бойынша аныºтал¹ан к¼лдене» ºима ауданы арºылы д¼гелек сым ¼лшемдерiн д½рыс та»дау керек. Кей кезде орташа тоº ты¹ызды¹ы бойынша аныºтал¹ан к¼лдене» ºима ауданы тым ¾дкен болса екi сым та»далынуы м¾мкiн. Бастысы осы та»далын¹ан екi сымны» к¼лдене» ºимасыны» аудандарыны» ºосындысы тоº ты¹ызды¹ы бойынша аныºтал¹ан к¼лдене» ºима ауданына те» болу керек. Сым ¼лшемдерi 18-кестеде келтiрiлген.

18-кесте ПБ ж¸не АПБ маркалы мыс ж¸не алюминий д¼»гелек сымдарды» к¼лдене» ºимасы мен оºшаулану ¼лшемдерi. Екi жа¹ыны» оºшаулану ºалы»ды¹ы 2á=0,30 ìì.

Äèà ìåòð, ìì

ºимасы

Ìàñ ñà ½ë¹àþû, %

Äèà ìåòð, ìì

ºимасы

Ìàñ ñà ½ë¹àþû, %

Äèà ìåòð, ìì

ºимасы

Ìàñ ñà ½ë¹àþû, %

ПБ–мыс маркасы

1,90

2,805

3,5

4,00

12,55

1,5

2,00

3,14

3,0

4,10

13,2

1,5

1,18

1,094

6,0

2,12

3,53

3,0

4,25

14,2

1,5

1,25

1,23

5,5

2,24

3,94

3,0

4,50

15,9

1,5

ПБ–мыс маркасы АПБ–алюминий маркасы

2,36

4,375

2,5

5,00

19,63

1,5

2,50

4,91

2,5

5,20

21,22

1,5

2,65

5,515

2,5

1,32

1,37

5,0

2,80

6,16

2,5

АПБ–алюминий маркасы

1,40

1,51

5,0

3,00

7,07

2,5

1,50

1,77

4,5

3,15

7,795

2,0

1,60

2,015

4,0

3,35

8,81

2,0

5,30

22,06

1,5

1,70

2,27

4,0

3,55

9,895

2,0

6,00

28,26

1,5

1,80

2,545

3,5

3,75

11,05

1,5

8,00

50,24

1,0

Оºшауланба¹ан сым ¼лшемдерi

Параллель сымдарды» саны мен оºшаулан¹ан сым ¼лшемдерiнi» к¼бейтiндiсi

Орамны» толыº ºимасы параллель сымдар санымен аныºталады, метр квадрат есебiмен.

П2 = nв2П2II·10-6,

̽íäà¹û – П2II бiр орамны» ºимасы, мм кв. есебiмен. Тоºты¹ызды¹ын наºтылай т¾ссек:

Jîðò=Iñ/Ï2

ТК орауышыны» бiр ºатарда¹ы орамдар саны

nв2 = 1 болса немесе nв2 0 болса

̽íäà¹û:

L—орауыш биiктiгi, мм;

d2из оºшаулан¹ан д¼»гелек сымны» диаметрi немесе т¼ртб½рышты оºшаулан¹ан сымны» ¾лкен жа¹ы, мм,

â т¼ртб½рышты оºшаулан¹ан сымны» ¾лкен жа¹ы, мм,

W2ºатар –е» жаºын кiшi б¾тiн сан¹а жуыºталады.

ТК орауышта¹ы ºатарлар саны:

V2 – е» жаºын ¾лкен б¾тiн сан¹а дейiн жуыºталады

ТК орауышты» радиалды ¼лшемi а2,м немесе ТК орауышты» ºалы»ды¹ы

а2 = [V2∙d2из + δмсл( V21)] ∙ 10-3

̽íäà¹û d2из - оºшаулан¹ан д¼»гелек сымны» диаметрi немесе т¼ртб½рышты оºшаулан¹ан сымны» кiшi жа¹ы, мм,

мсл– орауышты» ºатарлары арасында¹ы оºшаула¹ыш кабельдiк ºа¹азды» жалпы ºалы»ды¹ы.

Екi ºабатты» ж½мыстыº кернеуi, В

Uìñë=2W2 ºàòàð·Uâ

Аныºтал¹ан екi ºабатты» ж½мыстыº кернеуi бойынша 20-кестеден мсл м¸нi алынады.

20-кесте. к¼пºабатты цилинрлiк орауыштарда¹ы нормальдi ºабатаралыº оºшаулану

Орауышты» екi ºабатыны» ж½мыстыº кернеуi, В

Кабельдiк ºа¹азды» ºабат саны мен таспа ºалы»ды¹ы

150-ãå äåéií

2x0,05

151-200

1x0,2

201-300

2x0,12

300-1000

2x0,12

1001-2000

3x0,12

2001-3000

4x0,12

3001-3500

5x0,12

3501-4000

6x0,12

4001-4500

7x0,12

4501-5000

8x0,12

5001-5500

9x0,12

ТК орауышты» iшкi диматрi, м

Д =d + 2а01 ∙ 10-3

ТК орауышты» сыртºы диаметрi, м

Д = Д2в + 2а2

Б½л ¼рнектердегi стержень мен ТК орауыш арасында¹ы канал енi а01 15-кестеден алынады.

Орауыш металл массасы, кг,

G0 = СДорт W П0,

М½нда¹ы: С–активтi стерженьдер саны, W–орауышта¹ы орамдар саны, П–орамºимасы, 0–сым материалыны» меншiктi салма¹ы, Дорт–орташа диаметр, м орташа диметр былай аныºталады.

Мыс сым ¾шiн м8900 кг/м. куб, алюминий сымдар ¾шiн

=

а2700 кг/м. куб. ´рнекке  ж¸не 0 м¸ндерiн ºойып, мыс сымдар ¾шiн

Gм = 28 · 103с ДсрWП; (14)

Алюминий сым ¾шiн

GА = 8,47 · 103с ДсрWП; (15)

Жо¹ары кернеулi (ЖК) орауышты есептеу

ЖК орауышты есептеу орам санын аныºтаудан басталады.

ЖК орауыштарыны» ж½лдызша болып жал¹ан¹анда¹ы

кернеудi реттеудi» бiр сатысында¹ы орам саны

М½нда¹ы ∆U– орауышты реттеудi» бiр сатысында¹ы кернеу немесе к¼ршiлес тармаºтарды» кернеу айырмасы.

Uв–орауышта¹ы бiр орамны» кернеуi.

ЖК орауыштарыны» ¾шб½рыш болып жал¹ан¹анда¹ы кернеудi реттеудi» бiр сатысында¹ы орам саны

Wp = ∆U/Uв

°детте кернеулердi реттеу сатылары ж¸не осы сатыларда¹ы орамдар саны ¼зара те» болады, ал тармаºтарда¹ы орамдар саны:

Екi сатылы болса:

кернеудi» жо¹ар¹ы сатысы: W1=Wн1+Wр

номинал кернеуiнде: Wн1

кернеудi» т¼менгi сатысы:W2=Wн1-Wр

Т¼рт сатылы бол¹ан кезде:

кернеудi» жо¹ар¹ы сатысы: W1=Wн1+2Wр

кернеудi» т¼менгi сатысы:W2=Wн1-2Wр

Трансформаторды есептеу барысында, реттеу тармаºтарыны» схемасын ¸р студент ¼з еркiмен та»дау керек.

Реттеу тармаºтары схемаларыны» е» жиi ºолданылатын ¾ш т¾рi бар:

  • бейтарап iргесiнде (4-а сурет)

  • айналымды (4-б сурет)

  • тура (4-в сурет)

Трансформаторды» ¾ш фазалары бiрдей бол¹андыºтан суретте бiр фазаны» ¹ана кескiнi к¼рсетiлген.

4- сурет: Трансформаторлардың фазалық оамдардың реттеу тармаºтарының схемалары

4а - бейтарап iргесiнде , 4б – айналымды, 4в - тура

Тармаºтарды бейтарап iргесiнде реттеу схемасында нейтрал ж½лдызды» кернеуiн алу ¾шiн орауыш фазаларын с¸йкестендiрiп жал¹анады, мысалы: X1-Y1-Z1; X2-Y2-Z2; X3-Y3-Z3; ж¸не т.б. Тармаºтарды бейтарап iргесiнде реттеу схемасында бес тармаº болса, бiрiншi жал¹ануда е» к¼п орам саны (+5%), ¾шiншiсiнде номиналды, бесiншiсiнде е» аз орам саны (-5%) болады, ал екiншi ж¸не т¼ртiншi жал¹ануларда с¸йкесiнше +2,5% ж¸не –2,5% орам саны болады.

Тармаºтарды бейтарап iргесiнде реттеу схемасын ºуаты 630 кВА-ге дейiн болатын трансформаторларда ºолданылады.

Тармаºтарды айналымды реттеу схемасыны» бейтарап iргесiнде реттеу схемасынан ерекшелiгi реттеуiш б¼лiгi орауышты» шетiнде немесе б¾йiрiнде емес, ортасында орналасады. С¸йкесiнше бiр сатыдан екiншi саты¹а ауысºан кезде орауышты» шетiнде немесе б¾йiрiнде емес, ортасында¹ы орамдар ажыратылады. Осы себептi бiрiншi ж¸не екiншi реттiк орауыштар арасында¹ы магниттiк тепе-те»дiк онша б½зылмайды.

Тура реттеу схемасында тармаºтар фазаларды» ортасында орналасады. Орауыштарды» екi жа¹ы да симметриялы болады. Фазалыº орауыш тармаºтарын ¼зара жал¹ау керектi кернеу сатыларын алу¹а болады. А2–А3, В2–В3, С2–С3 болып жал¹ан¹ан кезде бiрiншi сатыны (+5%), А3–А4, В3–В4, С3–С4 болып жал¹ан¹ан кезде екiншi сатыны (+2,5%), А4–А5, В4–В5, С4–С5 – номиналды ¾шiншi сатыны, А5–А6, В5–В6, С5–С6 –т¼ртiншi сатыны (-2,5%), А6–А7, В6–В7, С6–С7–бесiншi сатыны (-5%) ала аламыз.

°детте ЖК орауыштарында реттегiш тармаºтар ж¾ктеме тербелген кезде т½тынушыларда¹ы электр энергиясыны» кернеуiн бiр ºалыпта ½стап т½ру ¾шiн ºолданылады. Т¼мендеткiш трансформаторларда ТК орауыштарда кернеудi к¼теру немесе т¼мендету керек болса, с¸йкесiнше ЖК орамдар санын азайту немесе к¼бейту керек. Кернеудi бiр ºалыпта ½стап т½ру ¼те ºиын¹а т¾седi ж¸не ½заº уаºытты талап етедi.

ЖК орауышты» биiктiгi ТК орауыш биiктiгiне те».

ЖК орауышта¹ы тоº ты¹ызды¹ы алдын-ала былай аныºталады.

J12jîðò-j1

ЖК орауышы орамыны» ºимасы

П1 = I1/( j1 10-6).

Осы аныºтал¹ан ºима бойынша 18-кестеден сым ¼лшемдерiн аламыз.

Сымның маркасы х nв1 х , мм.

´рнектi» б¼лiмiндегi оºшауланба¹ан, ал алымында¹ы оºшаулан¹ан сымны» диаметрлерi. ïâ1–параллель сымдарды» саны.

Орамны» толыº ºимасы, м.кв есебiмен:

П1 = nв1П Ł10-6,

Тоº ты¹ызды¹ын наºтылай т¾ссек, А/м.кв

J1=I1/П2

ЖК орауышты» бiр ºатарында¹ы орамдар саны:

W1қатар =

W1ºатар е» жаºын кiшi сан¹а жуыºталады.

ЖК орауышта¹ы ºатарлар саны

V1 е» жаºын б¾тiн ¾лкен сан¹а жуыºталады.

Екi ºабатты» ж½мыстыº кернеуi, В

Uìñë=2W1 ºàòàð·Uâ

Аныºтал¹ан екi ºабатты» ж½мыстыº кернеуi бойынша 20-кестеден мсл м¸нi алынады.

ЖК орауышты» радиалды ¼лшемi а2,м немесе ЖК орауышты» ºалы»ды¹ы

а1=[d1 V1 + δмсл (V1- 1)] ∙ 10-3

мсл– орауышты» ºатарлары арасында¹ы оºшаула¹ыш кабельдiк ºа¹азды» жалпы ºалы»ды¹ы.

ЖК орауышты» iшкi диматрi, м

Д1в = Д+2а12 ∙ 10-3

ЖК орауышты» сыртºы диаметрi, м

Д = Д1в +2а1

Б½л ¼рнектердегi стержень мен ЖК орауыш арасында¹ы канал енi а01 15-кестеден алынады.

Дср1 =

(14) ж¸не (15) формулалар арºылы ЖК орауышыны» металл массасын аныºтау керек.

²ûñºà ò½éûºòàëó

параметрлерiн есептеу

²ысºы т½йыºталу шы¹ындарын есептеу

МЕСТ 16110–82 бойынша екiорауышты трансформаторларды» ºысºа т½йыºталуы дегенiмiз номиналды жиiлiкте, номинал ºуатта екiншi орам т½йыºтал¹ан кезде, бiрiншi орамда болатын шы¹ын. Екi орауышта да номиналды ºуаттар те» болады деген т½жырым бар.

Дайын трансформаторларда¹ы толыº ºысºа т½йыºталу шы¹ындары техникалыº шарттардан немесе МЕСТ кепiлдiк м¸ндерiнен 10%-дан аспау керек.

Трансформаторды» ºысºа т½йыºталу шы¹ыныны» м¸ндерi есептелiнуi немесе iс ж¾зiнде т¸жiрибе бойынша аныºталуы м¾мкiн.

Мыс сымды орауыштарда¹ы шы¹ындар, Вт

Рор1 = 2,4 · 10-12j12Gм1

Рор2 = 2,4 · 10-12j22Gм2 ,

м½нда¹ы j1 мен j2–ЖК ж¸не ТК орауыштарда¹ы тоº ты¹ызды¹ы, ал Gм1 мен Gм2– ЖК ж¸не ТК орауыштарыны» металл массалары.

Алюминий сымды орауыштар ¾шiн

Рор1 = 12,75 Ł10-12 j12 Gа

Рор2 = 12,75 Ł10-12 j22 Gа

²ысºа т½йыºталу кернеуiн аныºтау

²ысºа т½йыºталу кернеуi трансформаторда¹ы кернеудi» º½лауын, оны» сыртºы сипаттамасын ж¸не ºысºа т½йыºталу то¹ын аныºтайды. Трансформаторды параллель ж½мысºа ºосу ¾шiн де оны елеу керек.

Барлыº трансформаторларды» ºысºа т½ыйºталу кернеуiн ж¸не оны» º½раушыларын номинал кернеуiнен пайыз есебiмен к¼рсету, ал активтi º½раушысын майлы ж¸не º½р¹аº трансформаторлар ¾шiн ºызу т¼зiмдiлiгi А, Е, В кластарында¹ы орауыштарды жабдыºтау температурасын (75С)-та, ºызу т¼зiмдiлiгi F, H, C, кластарында¹ы орауыштарды жабдыºтау температурасы (115 С) градуста аныºтау ºалыптасºан.

²ысºа т½йыºталу кернеуiнi» активтi º½раушысы мына формула арºылы аныºталады, %

м½нда¹ы Роб–трансформатор орауыштарында¹ы шы¹ындар ºосындысы,Вт; ал Sн–трансформаторды» номиналды ºуаты, кВА:

ысºа т½йыºталу кернеуiнi» реактивтi º½раушысы мына формула арºылы аныºталады, %

(16)

Жо¹арыда¹ы ¼рнектегi барлыº шамалар бiзге белгiлi, себебi бiз оларды есептеген болатынбыз.

(16) формулада¹ы келтiрiлген жазылу каналыны» енi ар, орауыштарды» ºалы»ды¹ы ¼зара те» немесе бiр-бiрiнен онша ерекшеленбейтiн болса, мына формуламен аныºталуы м¾мкiн

идеалды параллель ¼рiстi» реалды жазылу ¼рiсiнен ауытºу

ар

коэффициентi Кр т¼мендегi формуладан аныºталады

Кр ≈ 1 - (17)

°детте трансформатор орауыштары концентрлi, ал орамдары тегiс орналасºан болса, Кр м¸нi 0,93 ж¸не 0,98 аралы¹ында болады.

²ысºа т½йыºталу кернеуiнi» реактивтi ж¸не активтi º½раушылары аныºтал¹аннан кейiн ²ысºа т½йыºталу кернеуiн есептеу керек

Осы ¼рнек арºылы аныºтал¹ан ºысºа т½йыºталу кернеу м¸нi тапсвырмада берiлген ºысºа т½йыºталу кернеу м¸нiмен сай келуi керек. Егер есептелген м¸н берiлген м¸ннен ауытºуы 10%-дан аспау керек. Асып кеткен жа¹дайда осы¹ан дейiн аныºтал¹ан м¸ндердi» д½рыс болма¹аны. Ол ¾шiн ºысºа т½йыºталу кернеуiнi» реактивтi º½раушысын аныºта¹анда¹ы орауышты» биiктiгiн, радиалды ¼лшемдерiн ¼згерту керек. Сонымен ºатар магниттiк ж¾йе стерженiнi» диаметрiн немесе онда¹ы индукция м¸нiн ¼згерту ерекше ыºпал етедi.

²ысºа т½йыºталу кезiндегi орауыштарды» ºызуын ж¸не орауыштарда¹ы механикалыº к¾штердi аныºтау

Трансформаторды» ºысºа т½йыºталу процесi апаттыº режим болып табылады. Орауыштарда¹ы тоº номинал тоººа ºара¹анда бiрнеше есе ½л¹аяды, осыны» салдарынан ¼те ºатты ºызады ж¸не орауыштар мен оны» б¼лшектерiне механикалыº к¾штер ¸сер етедi. ²ысºа т½йыºталу кезiнде орауыштарды» механикалыº берiктiгiн тексеру ¾шiн мына шамаларды:

  1. ºысºа т½йыºталу кезiнде е» ¾лкен ºалыптасºан тоºты ж¸не е» ¾лкен екпiндi тоºты

  2. орауыштар мен оны» б¼лшектерi арасында¹ы механикалыº к¾штердi

  3. ºысºа т½йыºталу кезiндегi орауыштарды» температурасын аныºтау керек.

Сонымен ºысºа т½йыºталу кезiндегi ºалыптасºан тоº

М½нда¹ы Iном–с¸йкес орауышты» номиналды то¹ы, А; Sном–трансформаторды» номинал ºуаты, МВА; Sк–электр торабыны» ºысºа т½йыºталу ºуаты, МВА,–б½л ºуатты» м¸нi 21-кестеден алынады. Uк –трансформаторды» ºысºа т½йыºталу кернеуi,%

21-кесте.

ЖК кернеу класы, кВ

6-10

10-35

электр торабыны» ºысºа т½йыºталу ºуаты, МВА

500

2500

²ысºа т½йыºталу то¹ы ºалыптасºан тоºтан асып кетiп, орауыштар арасында механикалыº к¾штердi» пайда болуына септiгiн тигiзедi. Трансформаторларды» жалпы теориясына с¾йенетiн болсаº, осы тоºты ºысºа т½йыºталуды» екпiндi то¹ы деп атау¹а болады, ж¸не ол былай аныºталады.

, (18)

Кмах – ºысºа т½йыºталу то¹ыны» максималды апериодтыº º½раушысын ескеретiн коэффициент

22-кестеде Up/Ua м¸ндерiне с¸йкестендiрiлiп

Кmax ì ¸íäåði ê¼ðñåòiëãåí.

Up/Ua

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

Кmax

1,51

1,63

1,75

1,95

2,09

Up/Ua

5,0

6,0

8,0

10,0

14 <

Кmax

2,19

2,28

2,38

2,46

2,55

²ысºа т½йыºталу кезiнде орауыштар мен оны» б¼лшектерi арасында¹ы механикалыº к¾штер ¾лкен ºауiп т¼ндiредi. Механикалыº к¾штердi елемеген жа¹дайда орамдарды» деформациялануына, ¾зiлуiне немесе орауыштарды» ºирауына ¸келiп со¹уы м¾мкiн.

Механикалыº к¾штер магниттiк ¼рiстегi ж¸не орауыштарда¹ы тоºтарды» ¼зара ¸серлесуiнен пайда болады.

; (19)

Радиалды к¾ш былай аныºталады, Н

М½нда¹ы Кр – (17) формула бойынша есептелiнедi.W–орамдарды» жалпы саны, ЖК орауыштар ¾шiн орта»¹ы сатыда¹ы орамдар саны. Iк мах–(18) формуладан есептелген с¸йкес орауышты» ºысºа т½йыºталу кезiндегi максимал тоº м¸нi.

(19) формуладан жалпы к¾ш аныºтал¹ан болатын, ол к¾ш сыртºы орауышºа ¸сер етiп, оны созу¹а тырысады. Шамасы д¸л осындай тек ба¹ыты ºарама-ºарсы к¾ш iшкi орауышºа ¸сер етiп, оны сы¹у¹а тырысады. Осы екi к¾штi» екеуi де екi орауыш айналасында бiрºалыпты таратыл¹ан.

°детте орауыштарды» механикалыº берiктiгiн аныºтау ¾шiн радиалды к¾ш Fс р ¸серiнен пайда болатын ТК орауышта¹ы сы¹ылу кернеуiн есептейдi.

Fñ ð=Fð/2

Iшкi орауышты» сы¹ылуына ж½мсалатын к¾ш аныºтал¹аннан кейiн, ТК орауышты» сы¹ылу кернеуi мына формула арºылы аныºталады, МПа

, (20)

W– ТК орауышта¹ы орамдар саны, П–бiр орауышты» к¼лдене» ºимасыны» ауданы.

ТК орауышты» берiктiгiн ºамтамасыз ету ¾шiн Gс р м¸нi мыс орауыштарда 30 МПа-дан, ал алюминий орауыштарда 15 МПа-дан астырмау керек.

²ысºа т½йыºталу процесi ¼те аз уаºыт iшiнде ¼тетiндiктен, орауыштан май¹а немесе ауа¹а жылу берiлiп ¾лгермейдi де осы жылулар орауышта жиналып, орауышты ºыздырады. Осы ºыздыру температурасын ºысºа т½йыºталу кезiндегi орауышты» температура деп атаймыз. Ол мына формула арºылы аныºталады.

ыс орауыштар ¾шiн

Алюминий орауыштар ¾шiн

М½нда¹ы tк–ºысºа т½йыºталуды» е» ½заº созылуы; майлы трансформаторлар ¾шiн–4С, ал º½р¹аº трансформаторлар ¾шiн – 3С; ал орауышты» бастапºы температурасы бС деп ºабылдаймыз.

МЕСТ 11677–85 бойынша ºысºа т½йыºталу кезiндегi орауыштарда р½ºсат етiлген температура шектерi 23-кестеде к¼рсетiлген.

23-кесте. ²ысºа т½йыºталу кезiндегi орауыштарда р½ºсат етiлген температура шектерi

Суытылу т¸сiлi

Майлы

Ауамен

Орауыш металы

ìûñ

aëþì

ìûñ

алюминий

Оºшаулану класы

À

À

À

Å

B,F,H

A

E,B,F,H

Р½ºсат етiлген температура

250

200

180

250

350

180

200

Мыс орауышты» 250 С градусºа жету уаºыты

Алюминий орауышты» 200 С градусºа жету уаºыты

Трансформаторды»

магниттiк ж¾йесiн есептеу

магниттiк ж¾енi» ¼лшемдерiн аныºтау

Орауыштарды, ºысºа т½йыºталу параметерлерiн толыº есептеп бол¹аннан кейiн магнитiк ж¾йенi аºыр¹ы рет есептеу барысында, стержень мен ярмоны» к¼лдене» ºимасыны» аудандарын, пакет ¼лшемдерiн–пластина енi мен пакет ºалы»ды¹ын, суыту каналдарыны» ¼лшемдерiн ж¸не орналасуын, стержень мен ярмоны» толыº ж¸не активтi ºималарын, стержень биiктiгiн, стержень осьтерiнi» ара ºашыºты¹ын, магниттiк ж¾йе б½рышыны», стерженi мен ярмосыны» массасын ж¸не магнитiк ж¾йенi» толыº металл массасын ºайтадан д¸лiрек ж¸не наºтылай есептеймiз.

Стержень мен ярмоларда¹ы магнитiк индукция ба¹ыттары болатты жаю ба¹ытына с¸йкес келу керек. Ол ¾шiн пластина ½зындыºтары рулон ½зынды¹ыны» бойында, ал енi рулон енiмен беттесу керек.

Магнитiк ж¾йедегi стержень мен ярмода¹ы пластиналар енiнi» м¸ндерi, болат рулоныны» енi 650, 750, 860 немесе 1000 мм бол¹анда болат ºалды¹ы минималды болатындай етiп та»далыну керек. ²азiргi кезде пластиналар енi 5 мм сайын 40 мм-ден 985 мм-ге дейiнгi аралыºта дайындалып шы¹арылады.

Жазыº магниттiк ж¾йе стерженiнi» пакеттер саны мен ¼лшемдерiн ºабылдау кезiнде, ше»бермен ºоршал¹ан сатылы пiшiн ауданы максималды болу керек. Сатылар саны к¼бейсе, ше»бер ауданын толтыру коэффициентi Ккр де ½л¹аяды. Бiраº б½л ºасиет магниттiк ж¾йенi º½растыру ºиын¹а т¾седi.

Стерженнi» к¼лдене» ºимасында¹ы сатылы пiшiн ауданы, м.кв есебiмен

Стерженнi» актив ºимасы

Пс = КзПф.с

Д¸л осылай ярмо ¾шiн де есептелiнедi.

,

Пя = КзПф.я

Жо¹арыда¹ы формулалар бойынша аныºтал¹ан жазыº магниттiк ж¾йедегi ярмо Пф.я. ж¸не стерженнi» Пф.с. к¼лдене» ºималарыны» наºты м¸ндерi 24-кестеде к¼рсетiлген. Б½л кестеде сонымен ºатарстержень диаметрi 0,08-0,180 м болатын магниттiк ж¾йенi» бiр б½рышыны» к¼лемi келтiрiлген.

24-кесте.

d,ì

Ïô.ñ., ñì.êâ

Ïô.ÿ. ñì.êâ

Vб, ñì.êóá

d,ì

Ïô.ñ. ñì.êâ

Ïô.ÿ. ñì.êâ

Vб, ñì.êóá

0,08

43,3

44,8

280,8

0,12

104,9

106,5

1050

0,085

50,8

51,6

356,4

0,125

112,3

115,3

1194

0,09

56,7

58,2

426,4

0,13

121,9

124,9

1299

0,095

62,9

63,7

488,0

0,14

141,5

144,0

1620

0,10

72,0

73,2

596,8

0,15

161,7

165,9

2040

0,105

79,3

80,1

683,0

0,16

183,5

188,3

2470

0,11

86,2

89,7

790,2

0,17

208,5

214,1

2908

0,115

93,2

95,4

818,8

0,18

232,8

237,6

3452

Жазыº магниттiк ж¾йенi» ºималарын аныºта¹аннан кейiн стержень биiктiгi lс мен к¼ршiлес стержень осьтерiнi» ара ºашыºты¹ын С есептеу керек.

̽íäà¹û және - орауыштан т¼менгi ж¸не жо¹ар¹ы ярмо¹а дейiнгi ара ºашыºтыº. Егер орауыштарды» пресстейтiн саºиналары және - болмаса, онда тек 10 ж¸не 9-кестедегi м¸лiметтердi ºолданамыз. 5-суреттi ºара»ыз

К¼ршiлес стержень осьтерiнi» ара ºашыºты¹ын С

,

̽íäà¹û Д111 – ЖК орауышты» сыртºы диаметрi,м;

а22–9-кестеден алынатын екi стерженнi» арасында¹ы ºашыºтыº.

Жазыº магниттiк ж¾йедегi болат массасы тiк б¼лшектер мен б½рыштар массасыны» ºосындысы арºылы аныºталады. Магниттiк ж¾йенi» б½рышы деп ярмо мен стерженнi» призмат¸рiздес немесе цилиндрт¸рiздес беттiктерiнi» ºиылысуынан ºалыптасатын к¼лемдiк б¼лiгi.

6-кестеден алын¹ан ярмо мен стержень ¼лшемдерi ¾шiн магниттiк ж¾йе б½рышыны» к¼лемiн 24-кестеден ºабылдау¹а болады. Болат б½рышыны» массасын мына формула арºылы есептеймiз, кг

Ярмо болатыны» массасын ярмо б¼лшектерi массаларыны» ºосындысы ретiнде аныºтау¹а болады, кг

,

сонда ярмоны» толыº болат массасы

м½нда¹ы С–стерженьдер саны, ¾шфазалы трансформаторлар

Gя =4Gу/2=2Gу

¾шiн С=3; бiрфазалы болса С=2; Пя–ярмоны» активтi ºимасы, болат–трансформаторлыº болат ты¹ызды¹ы, кг/м.куб (ыстыº к¾йiнде жазыл¹ан болаттар ¾шiн 7550, ал суыº к¾йiнде жазыл¹ан болаттар ¾шiн 7650 кг/м.куб.)

Стержень болатыны» массасы да екi ºосындыдан т½рады.

Магниттiк ж¾йенi» толыº болат массасы ярмо мен стержень болат массалрыны» ºосындысынан т½рады, кг

Трансформаторды»

бос ж¾рiс шы¹ындарын аныºтау

Трансформаторды» бiр орауышы айнымалы кернеу к¼зiнен ºоректенiп, ал екiншi орауышы ажыратыл¹ан жа¹дайында ж½мыс iстеуi бос ж¾рiс режимi деп аталады. Номиналды жиiлiк, номиналды кернеуде трансформаторды» бiрiншi орауышында пайда болатын шы¹ындар бос ж¾рiс шы¹ындары деп аталады.

Трансформаторды» бос ж¾рiс шы¹ындары Рх магниттiк шы¹ындардан, я¹ни активтi материалдарда¹ы шы¹ындардан, ºысºа т½йыºталу то¹ы ¸серiнен бiрiншi орауышта пайда болатын шы¹ындардан ж¸не оºшаулануда¹ы диэлектрлiк шы¹ындардан т½рады. Оºшаулануда¹ы диэлектрлiк шы¹ындар жо¹ары жиiлiктерде ж½мыс iстейтiн трансформаторларда ерекше орын алады, ал стандартты 50 Гц жиiлiкке арнал¹ан к¾штiк трансформаторларда ¼те аз ж¸не олар ескерiле ºоймайды. Сонымен ºатар к¾штiк трансформаторларда бiрiншi орауышта¹ы шы¹ындар да ескерiлмейдi, лар жалпы бос ж¾рiс шы¹ыныны» 1 ¹ана º½райды.

Магниттiк ж¾йенi» активтi болат шы¹ындары бос ж¾рiс шы¹ындарыны» негiзгi б¼лiгiн º½райды. Б½л магниттiк шы¹ындар гистерезис ж¸не º½йынды тоº ¸серiнен пайда бол¹ан шы¹ындар деп екiге б¼лiнедi. Суытыл¹ан к¾йiнде жазыл¹ан ºалы¹ды¹ы 0,35-0,30 мм болатын электротехникалыº болаттарда гистерезис шы¹ындар25-35 -ын, ал º½йынды тоº шы¹ындары жалпы шы¹ындарды» 75-65-ын º½райды. Т¸жiрибеде магниттiк шы¹ындарды б¼лмей жалпы т¾рде аныºтайды. Берiлген жиiлiкте ж¸не шы¹ын индукциясыны» бiрºалыпты тарау жа¹дайында индукцияны болат массасыны» бiрлiгiмен аныºтайды. Болатты т¸жiрибелiк зерттеу барысында берiлген индукцияны» болат массасыны» шы¹ынына т¸уелдiлiгiн кестеге енгiзiп, меншiктi шы¹ын ºисы¹ын т½р¹ызады. P=f(B) болатты» меншiктi ж¸не жалпы шы¹ындары индукция мен жиiлiк ¼згерiсiмен аныºталады.

Жазыº магниттiк ж¾йедегi стержень мен ярмоларда¹ы магниттiк индукция орауыш орамында¹ы есептелген кернеу ж¸не наºты ºабылдан¹ан ярмо мен стержень ºималары бойынша аныºталады.

Вс=Uв /(4,44 ƒ Пс);

Вя=Uв /(4,44 ƒ Пя);

Трансформаторды» бос ж¾рiс шы¹ыны таспалардан жинал¹ан магниттiк ж¾йенi» º½рылысы, ¸р б¼лшектi» болат массасы, осы ¸р б¼лшектегi магнит индукциясы, болат ºасиетi, таспалар ºалы»ды¹ы ж¸не дайындалу технологиясы арºылы аныºталады.

Трансформаторды» бос ж¾рiс шы¹ынын мына ¼рнектен есептепалу¹а болады

Рx = Кд (ΔРсGс +ΔРяGя),

М½нда¹ы Ря ж¸не Рс ярмо немесе стержень болатыны» 1 кг-ында¹ы меншiктi шы¹ыны, б½л шы¹ын болат маркасына, оны» ºалы»ды¹ына байланысты, немесе Вс ж¸не Вя индукция м¸ндерi бойынша 25-кестеден та»далынып алынады. КД коэффициентi стержень диаметрiне байланысты 1,05-1,07 аралы¹ында болады.

25-кесте

 Ð Âò/êã

Ð3 Âò/ì.êâ

Â,òë

3404,035ìì

3404,030ìì

3405,030ìì

Бiр таспа

Екi таспа

1,30

0,785

0,755

0,715

435

620

1,32

0,814

0,779

0,739

448

642

1,34

0,843

0,803

0,763

461

664

1,36

0,872

0,827

0,787

474

686

1,38

0,901

0,851

0,811

497

708

1,40

0,930

0,875

0,835

500

730

1,42

0,964

0,906

0,860

514

754

1,44

0,998

0,937

0,869

526

778

1,46

1,032

0,968

0,916

542

802

1,48

1,066

0,999

0,943

556

826

1,50

1,100

1,030

0,970

570

850

1,52

1,134

1,070

1,004

585

878

1,54

1,168

1,110

1,038

600

906

1,56

1,207

1,150

1,074

615

934

1,58

1,251

1,190

1,112

630

962

1,60

1,295

1,230

1,150

645

990

1,62

1,353

1,278

1,194

661

1017

1,64

1,411

1,326

1,238

677

1044

1,66

1,472

1,380

1,288

695

1071

1,68

1,536

1,440

1,344

709

1098

1,70

1,600

1,500

1,400

725

1125

1,72

1,672

1,560

1,460

741

1155

1,74

1,744

1,620

1,520

757

1185

1,76

1,824

1,692

1,588

773

1215

1,78

1,912

1,776

1,664

789

1245

1,80

2,000

1,860

1,740

805

1275

1,82

2,090

1,950

1,815

822

1305

1,84

2,180

2,040

1,890

839

1335

1,86

2,270

2,130

1,970

856

1365

1,88

2,360

2,220

2,060

873

1395

Трансформаторды»

áîñ æ¾ðiñ òî¹ûí àíûºòàó

Номиналды жиiлiк ж¸не номиналды синусоидалды кернеуде бiрiншi орауышта пайда болатын тоº бос ж¾рiс то¹ы деп аталады.

Трансформаторды» бос ж¾рiс то¹ын аныºтау кезiнде оны» активтi ж¸не реактивтi º½раушыларын есептеп алу керек.

Бос ж¾рiс то¹ыны» активтi º½раушысы, А

Iáæ à=Px/(mUô)

М½нда¹ы Рх–бос ж¾рiс шы¹ыны,Вт; Uф–бiрiншi реттiк орауышты» фазалыº кернеуi,В.

°детте бос ж¾рiс тоºтары ж¸не оны» º½раушыларыны» абсолюттi м¸ндерiн емес, сол тоºтарды» трансформаторды» номинал то¹ына ºатынасын септеп, оларды пайыз есебiмен к¼рсетедi.

Сонда активтi º½раушы,%

немесе iоа = Рх /(10S),

Трансформаторды» магнит тiзбегiнде ºуыстарды» болуы бос ж¾рiс то¹ыны» реактивтi º½раушысын есептеудi к¾рделендiредi. Себебi магниттiк ж¾йе т¼рт б¼лiктен: ярмодан, стерженнен, магниттiк ж¾йенi» б½рыштары мен ºуыстардан т½ратын бол¹андыºтан, осы ¸р б¼лiктi» магниттелу ºуатын жеке жеке есептеп, оларды ºосу арºылы ¹ана жалпы магниттелу ºуатын ала аламыз.

Магниттiк ж¾йедегi ºуыстарды» магниттелу ºуаты шартты магниттелмейтiн ºуыстар, сол т¾йiсу орнында¹ы болат ауданыны» ºимасы, я¹ни ярмо немесе стерженнi» активтi ºимасы, ж¸не ¸рбiр болат маркасына б¼лек есептелетiн активтi ºима ауданыны» бiрлiгiне ºатысты меншiктi магниттелу ºуаты q3, ВА/м.кв арºылы аныºталады.

Болатты т¸жiрибелiк зерттеу кезiндегi 1кг болатºа немесе 1м.кв ºуыс ауданына ºатысты магниттелу ºуаты толыº ºуат немесе оны» реактивтi º½раушысы ретiнде аныºталуы м¾мкiн. 26-кестеде 3404 ж¸не 3405 болат маркалары ¾шiн толыº меншiктi магниттелу ºуаттары к¼рсетiлген.

26-кесте.²алы»дыºтары 0,35 ж¸не 0,30 мм болатын 3404,3405 маркалы болаттар ¾шiн 50 Гц жиiлiктегi ж¸не ¸рт¾рлi м¸ндi индукцияларда¹ы болатты» меншiктi магниттелу ºуаттары.

Â, Òë

Болат маркасы ж¸не ºалы»ды¹ы

q3, ÂÀ/ì.êâ

3404, 0,35ìì

3404, 0,30ìì

3405, 0,35ìì

3404, 0,30ìì

3404

3405

1,30

,900

0,870

0,860

0,850

7400

6000

1,32

0,932

0,904

0,892

0,880

8200

6640

1,34

0,964

0,938

0,924

0,910

9000

7280

1,36

0,996

0,972

0,956

0,940

9800

7920

1,38

1,028

1,006

0,988

0,970

10600

8560

1,40

1,060

1,040

1,020

1,000

11400

9200

1,42

1,114

1,089

1,065

1,041

12440

10120

1,44

1,168

1,139

1,110

1,082

13480

11040

1,46

1,222

1,188

1,156

1,123

14520

11960

1,48

1,276

1,238

1,210

1,161

15560

12880

1,50

1,330

1,289

1,246

1,205

16600

13800

1,52

1,408

1,360

1,311

1,263

17960

14760

1,54

1,486

1,431

1,376

1,321

19320

15720

1,56

1,575

1,511

1,447

1,383

20700

16800

1,58

1,675

1,600

1,524

1,449

22100

18000

1,60

1,775

1,688

1,602

1,526

23500

19200

1,62

1,958

1,850

1,748

1,645

25100

20480

1,64

2,131

2,012

1,894

1,775

26700

21760

1,66

2,556

2,289

2,123

1,956

28600

23160

1,68

3,028

2,681

2,435

2,188

30800

24680

1,70

3,400

3,073

2,747

2,420

33000

27000

1,72

4,480

4,013

3,547

3,080

35400

28520

1,74

5,560

4,953

4,347

3,740

37800

30840

1,76

7,180

6,364

5,551

4,736

40800

33000

1,78

9,340

8,247

7,161

6,068

44400

35000

1,80

11,500

10,130

8,770

7,400

48000

37000

1,82

20,240

17,670

15,110

12,540

52000

39800

1,84

28,980

25,210

21,450

17,680

56000

43600

1,86

37,720

32,750

27,790

22,820

60000

47400

1,88

46,460

40,290

34,130

27,960

64000

51200

Трансформаторды» толыº магниттелу ºуатын, ВА, мына формула арºылы аныºтаймыз.

Qx = Qx.c + Qx.я + Qx.з = qcGc + qяGя +∑n3q3П3,

м½нда¹ы qс мен qя –индукция м¸ндерi бойынша 26-кестеден алын¹ан стержень мен ярмоны» меншiктi магниттелу ºуаттары, ВА/кг; Gс пен Gя –стержень мен ярмоны» болат массалары,кг; nº–магниттiк ж¾йедегi магниттелмеген ºуыстар саны, qº–меншiктi магниттелу ºуаты,ВА/м.кв, стрежень индукциясы бойынша магниттелмеген ºуыстар ¾шiн 26-кестеден алынады; Пº–ºуыс ауданы, я¹ни стержень немесе ярмоны» активтi ºимасы,м.кв.

Бос ж¾рiс кезiндегi толыº фазалыº тоº,А

Ix = Qx/(mUф).

Бос ж¾рiс то¹ыны» номиналды тоººа ºара¹анда¹ы салыстырмалы м¸нi, пайыз есебiмен

i0 = Qx/10S.

Бос ж¾рiс то¹ыны» активтi º½раушысыны» фазалыº м¸нi,А

Ix = Рх/(mUф)

Ал салыстырмалы м¸нi

Iоа = Рх/(10S).

Бос ж¾рiс то¹ыны» реактивтi º½раушысы

Ix =

Салыстырмалы м¸нi

iop =

Бос ж¾рiс то¹ыны» аныºтал¹ан м¸нi тапсырмада берiлген м¸нмен с¸йкес келуi немесе 30%-¹а ауытºуы м¾мкiн.

Магниттелу ºуаттары арºылы бiз трансформаторды» барлыº стерженьдерi ¾шiн орташа бос ж¾рiс то¹ын аныºта¹ан болатынбыз. Симметриялы магниттiк ж¾йелерде мысалы бiрфазалы трансформаторларда, осы орташа м¸н ¸р стержень ¾шiн на¹ыз бос ж¾рiс то¹ы м¸нiмен с¸йкес келедi. Ал симметриялы емес магниттiк ж¾йелерде орта»¹ы стерженьдегi бос ж¾рiс то¹ы шеткi стерженьдерге ºара¹анда кiшiлеу болады. Б½л жа¹дайда трансформаторды» бос ж¾рiс то¹ы ретiнде орта»¹ы фазада¹ы м¸нi алынады.

Меншiктi жылулыº ж¾ктеменi аныºтау

Меншiктi жылулыº ж¾ктеме

М½нда¹ы S1 суыт ,S2 суыт Sб суыт– с¸йкесiнше ЖК,ТК орауыштарыны» ж¸не болат ¼зекшесiнi» суытылатын беттерi,

Sохл1 = 2КзакДср1hоб;

Sохл2 = 2КзакДср2hоб;

Sохл.с = m1КзакДlст + 2Даlа,

М½нда¹ы Дя ,Дс, –стержень мен ярмоны» диаметрлерi,м; lя –ярмоны» ½зынды¹ы, lя =2ŁC+Дс (С–стержень соьтерiнi» ара ºашыºты¹ы), lс–стержень биiктiгi; ¿ор–орауыш биiктiгi,м; Кжаб–жабу коэффициентi.

27-кесте.

Трансформатор б¼лшектерi

Р½ºсат етiлген меншiктi жылу ж¾ктемелерi

Ауамен суытыл¹анда

Маймен суытыл¹анда

К¼пºабатты орауыштар

400

1000-1200

Бiрºабатты орауыштар

600

1400-1600

´зекше

700

3000

Аныºтал¹ан меншiктi жылу ж¾ктемелерiнi» м¸нi 27-кестеде к¼рсетiлген м¸ндерден асып кетпеу керек.

Трансформаторды» эксплуатациялыº

сипаттамаларын есептеу

  1. трансформатор кедергiлерi орналасу с½лбасыны» параметрлерiн мына кезекпен аныºтайды. Алдымен ºысºа т½йыºталу кезiндегi толыº кедергiнi ж¸не оны» º½раушыларын есептеп алу керек.

м½нда¹ы Uкт.ф.–ºысºа т½йыºталу кернеуiнi» фазалыº м¸нi,В; I1н –трансформаторды» бiрiншi орауышында¹ы номиналды тоº,А.

Бiрiншi ж¸не екiншi реттiк орауыштарда¹ы кедергiлер ¼зара шамамен те» деп алып, жалпы кедергi ж¸не оны» º½раушыларын екiге б¼лемiз

Бос ж¾рiс кедергiсiн ж¸не оны» º½раушыларын мына ºатынастар арºылы аныºтаймыз

м½нда¹ы U1.ф.– бiрiншi реттiк орауышта¹ы фазалыº кернеу, –áið ôàçà ¾øií áîñ æ¾ðiñ øû¹ûíû.

Магниттелген контур кедергiсi ж¸не оны» º½раушыларын

Zm = Z0 – Z1; хm = x0 – x1; rm = r0r1.

Ендi осы аныºтал¹ан кедергiлер м¸нiн пайдаланып, Т т¸рiздес кедергiлердi» орналасу с½лбасын салу керек.

2. Трансформаторды» векторлыº диаграммасы номиналды ж¾ктеме кезiнде белгiлi тоº cos=0,8 ¾шiн, екiншi реттiк кернеу ж¸не осыларды» арасында¹ы ы¹ысу б½рышы ¾шiн мына ретпен т½р¹ызылады.

  • Векторын вертикаль ж¾ргiземiз.

м½нда¹ы к - трансформация коэффициентi;

  • векторына 2 = arc cos 0,8 á½ðûøû àðºûëû

тоº векторын т¾сiремiз.

  • Е2 = U2 + I2ч2 + jI2x2Òå»äåói íåãiçiíäå Ý²Ê Е2

векторын т½р¹ызамыз.

  • Е2Векторына перпендикуляр етiп кез-келген ½зындыºта магнит а¹ыны векторын Фм ж¾ргiземiз.

  • Фм векторына Iбж а ж¸не Iбж р векторларын т¾сiрiп, бос ж¾рiс то¹ы векторын Iбж аламыз.

  • I1 = I0I2Òå»äåói íåãiçiíäå áiðiíøi ðåòòiê òîº I1 векторын саламыз.

  • U1 = E1 + I1ч1 + jI1x1 Те»деуi негiзiнде бiрiншi реттiк кернеу векторын U1 т½р¹ызамыз. М½нда¹ы( E1 = Е2)

  1. Трасформаторды» екiншi реттiк кернеуiнi» тоº пен кернеу арасында¹ы ы¹ысу б½рышына т¸уелдiлiгiн мына ¼рнек арºылы аныºтайды.

U =  (Uктаcos2 + Uктр sin2), (21)

М½нда¹ы –трансформаторды» ж¾ктелу де»гейi, Uкт а,Uкт р –ºысºа т½йыºталу кернеуiнi» активтi ж¸не реактивтi º½раушылары.

U=f(2) т¸уелдiлiгiн ы¹ысу б½рыштарыны» +90 градустан –90 градусºа дейiн ¸р 15 градуста ¼згеуi ¾шiн есептеп, табыл¹ан м¸ндердi 28-кестеге енгiзу керек те осы м¸ндердi пайдаланып, екiншi реттiк кернеудi» ы¹ысу б½рышына т¸уелдiлiгiн сипаттайтын график т½р¹ызу керек.

28-кесте.

2

ãðàä

+90

+60

+45

+30

0

-30

-45

-60

-90

U

%

4. Жиiлiк, cos2 ж¸не т½раºты бiрiншi реттiк кернеуi бойынша трансформаторды» ж¾ктеме де»гейiнi» екiншi реттiк кернеуiне т¸уелдiлiгiн трансформаторды» сыртºы сипаттамасы деп атаймыз.

Тапсырмада трансформаторды» сыртºы сипаттамасын ж¾ктеме де»гейiнi» ºысºа т½йыºталудан номинал¹а дейiн (0-1,5), ал ы¹ысу б½рышыны» cos2 = 1 немесе 0,6 болған кезінде cos2 > 0 және 2 < 0 аралы¹ында ¼згеруi ¾шiн есептеу керек. Ал екiншi реттiк кернеу,%

U2,%=100-U

М½нда¹ы U–(21) ¼рнетен аныºтал¹ан екiншi реттiк кернеуiнi» ¼згерiсi.

Есептелген м¸ндердi 29-кестеге енгiземiз.

29-кесте. трансформаторды» сыртºы сипаттамасы.

cos

cos,

cos,

U,%

U2,%

U,%

U2,%

U,%

U2,%

1

0

2

0,2

3

0,4

4

0,8

5

1

6

1,5

  1. Трансформатор П°К-нi» ж¾ктеме де»гейiне т¸уелдiлiгi мына формула арºылы аныºталады

М½нда¹ы Рбж–бос ж¾рiс шы¹ыны; Ркт н–номиналды тоº кезiндегi трансформатрды» ºысºа т½йыºталу шы¹ыны; Sн–трансформаторды» номиналды ºуаты;

П°К-iн есептеудi трансформаторды» ж¾ктелу коэффициентiнi» 0-1,5 аралы¹ында ¼згеруi, ал ы¹ысу

б½рышыны» м¸ндерi cos21 ж¸не 0,6 бол¹ан жа¹дайлар ¾шiн 6-7 н¾кте ¾шiн б¼лек ºарастырамыз. П°К-i мына ж¾ктеме де»гейiнде максимал м¸нге жетедi.

Есептелiнген м¸ндер 30-кестеге енгiзiлiп, осы м¸ндер бойынша П°К-нi» ж¾ктемеге т¸уелдiлiгiнi» графигiн саламыз.

30-кесте.

ϰÊ

cos2

cos20,6

1

2

3

4

5

6

7

8

1 Егер бiрiншi реттiк кернеу екiншi реттiк кернеуден аз болса, онда м½ндай трансформаторлар жо¹арылатºыш трансформаторлар деп аталады.

2 Егер бiрiншi реттiк кернеу екiншi реттiк кернеуден к¼п болса, онда м½ндай трансформаторлар т¼мендеткiш трансформаторлар деп аталады.

55