
- •Введение
- •Электромагнитный расчёт
- •Расчёт основных электрических величин
- •Испытательное напряжение обмотки нн, кВ, /таблица 4.1/ 1)
- •Испытательное напряжение обмотки вн, кВ, /таблица 4.1/
- •Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %,
- •Расчёт основных размеров трансформатора
- •Уточняется значение
- •Расчёт обмоток трансформатора
- •1.3.1 Расчёт обмотки низкого напряжения
- •1.3.2 Расчёт обмотки высокого напряжения
- •Определение потерь короткого замыкания
- •1.4.1 Основные потери в обмотках
- •1.4.2 Добавочные потери в обмотках
- •1.4.3 Потери в отводах
- •1.4.4 Потери в стенках бака и деталях конструкции
- •Напряжение короткого замыкания
- •Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток
- •Наибольшей является сила Fр2, поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.
- •Определение размеров магнитной системы
- •Расчёт потерь холостого хода
- •Расчёт тока холостого хода
- •Проверочный тепловой расчёт
- •2.2 Тепловой расчет бака
- •2.4 Определение массы масла в баке
Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток
Действующее значение установившегося тока короткого замыкания, А,
(1.68)
Наибольшее мгновенное значение тока короткого замыкания, А,
(1.69)
где Kmax– коэффициент, учитывающий максимально возможную апериодическую составляющую тока,
(1.70)
В цилиндрических обмотках при коротком замыкании целостность ОВН не нарушается, так как отключенные витки (для регулирования UВН) находятся в последнем или двух последних слоях. Следовательно, распределение сил соответствует рисунку 6.
Рисунок 6 – Распределение сил в обмотках
Средняя индукция продольного поля, Тл,
(1.71)
Радиальная сила Fр, Н,
(1.72)
где
тогда
(1.73)
где
Наибольшей является сила Fр2, поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.
Сила сжатия, Н,
(1.74)
Напряжение сжатия (растяжения) в проводе обмотки НН (ВН), МПа,
(1.75)
где доп=15 МПа.
Осевая сила Fос достигает максимального значения на середине обмотки. Она определяется по формуле, Н,
(1.76)
Сжимающее напряжение, МПа,
(1.77)
где доп=18…20 МПа.
Предельная условная температура обмоток, С,
(1.78)
где tк – наибольшая продолжительность короткого замыкания на трансформаторе;
н – начальная температура обмотки (обычно принимается 90 С);
где доп – предельно допустимое значение температуры /таблица7.6/ 200С.
Время, в течение которого обмотка достигает доп, с,
(1.79)
Определение размеров магнитной системы
Магнитная система собирается из пластин холоднокатанной анизотропной стали марки 3408 с толщиной листа 0,27 мм.
Способ прессовки стержня – расклиниванием с обмоткой (без прессующей пластины) /таблица 2.5/.
Размеры пакетов в сечении стержня и ярма /таблица 8.2/
d=0,13 м – диаметр стержня;
nc=6 – число ступеней в стержне;
nя=5 – число ступеней в ярме;
kкр=0,918 – коэффициент заполнения круга для стержня;
ая=65 мм – ширина крайнего наружного пакета ярма.
Сечение стержня состоит из 6 ступеней. В ярме 5 ступеней, сечение ярма повторяет сечение стержня, два последних пакета объединены в один (см рисунок 7).
Рисунок 7 – Поперечное сечение стержня и ярма
№ пакета Стержень, мм Ярмо, мм
1 12518 12518
2 11016 11016
3 1008 1008
4 809 809
5 655 6511
6 406
Активное сечение стержня, м2,
(1.80)
где Пфс – площадь ступенчатой фигуры сечения стержня /таблица 8.6/;
Активное сечение ярма, м2,
(1.81)
где Пфя – площадь ступенчатой фигуры сечения ярма /таблица 8.6/;
Объём стали угла магнитной системы, см3,
(1.82)
где Vу – объём угла магнитной системы /таблица 8.6/;
Длина стержня, м,
(1.83)
где
и
–
расстояние от обмотки до верхнего и
нижнего ярма,
–
выбирается
из таблицы 4.5;
Масса стали угла магнитной системы, кг,
(1.84)
где ст=7650 кг/м3 – удельная масса стали;
Масса стали ярм, кг,
(1.85)
где
–
масса частей ярм, заключённых между
осями крайних стержней, кг,
(1.86)
С – расстояние между осями стержней, м,
(1,87)
–
масса
стали в частях ярм от оси крайнего
стержня до края ярма, кг,
(1.88)
Масса стали стержней, кг,
(1.89)
где
–
масса стали стержней в пределах окна
магнитной системы, кг,
(1.90)
–
масса
стали в местах стыка пакетов стержня и
ярма, кг,
(1.91)
Полная масса стали, кг,
(1.92)
План шихтовки магнитной системы представлен на рисунке 8.
Рисунок 8 – План шихтовки магнитной системы