1.3 Расчет обмоток вн и нн

Расчет обмотки НН.

ЭДС одного витка:

. (18)

Число витков обмотки НН:

. (19)

Принимаем целое число витков обмотки НН.

Уточняем ЭДС одного витка:

. (20)

Плотность тока в обмотках:

, (21)

где k_Д – коэффициент добавочных потерь, определяется по табл. 6.

Таблица 6 – Значения k_Д для трехфазных трансформаторов

Мощность трансформатора S, кВА	До 100	160 – 630	1000 – 6300	10 000 – 16 000	25 000 – 63 000	80 000 – 100 000
kД	0,97	0,96 – 0,92	0,91 – 0,90	0,90 – 0,87	0,86 – 0,78	0,77 – 0,75

По таблице 7 определяем среднее значение плотности тока ∆_СР.

Таблица 7 – Средняя плотность тока Δ_ср в алюминиевых обмотках трансформатора

Мощность, трансформатора S, кВА	25 – 40	63 – 630	1 000 – 6300	10 000 – 16 000
ΔСР, А/мм2	1,2 – 1,4	1,4 – 1,8	1,5 – 1,8	1,2 – 1,5

Ориентировочное сечение одного витка

. (22)

Выбираем конструкцию цилиндрической обмотки из прямоугольного провода. Тип обмотки – цилиндрическая многослойная.

Ориентировочная высота одного витка:

. (23)

Число витков в одном слое:

, (24)

где N_сл1 – число слоев обмотки НН, N_сл1 = 4.

По табл. 5.3 [1, с. 216] выбираем число проводов n₁ в одном витке и размер прямоугольного провода:

a₁ = 3,28 мм = 0,328 см

b₁ = 6,4 мм = 0,64 см

n₁ = 3

Размер провода с учетом толщины изоляции 0,5 мм:

Полное сечение одного витка:

. (25)

Плотность тока:

. (26)

Радиальный размер провода проверяем по плотности теплового потока на поверхности обмотки:

, (27)

здесь a₁, a'₁ и b₁ – размеры обмоточного провода, см.

Уточняем высоту обмотки НН:

. (28)

Радиальный размер обмотки НН:

, (29)

где a₁₁ – осевой канал между слоями обмотки, определяем по табл. 8.

Таблица 8 – Минимальная ширина охлаждающего канала a₁₁

Высота обмотки l1, см	до 30	30 – 50	50 – 100	100 – 150
Ширина канала a11, см	0,4 – 0,5	0,5 – 0,6	0,6 – 0,8	0,8 – 1,0

Внутренний диаметр обмотки НН:

. (30)

Значение размера a₀₁ было ранее определено по таблице 3.

Наружный диаметр обмотки НН:

. (31)

Масса металла обмотки.

Т.к. обмотка выполняется алюминиевым проводом, то:

. (32)

Расчет обмотки ВН.

Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении:

. (33)

Принимаем целое число витков w_Н2.

Число витков на одной ступени регулирования:

. (34)

Количество витков на каждой ступени регулирования:

ступень +5,0%:

ступень +2,5%:

ступень 0%:

ступень –2,5%:

ступень –5,0%:

Ориентировочная плотность тока:

. (35)

Ориентировочные сечения одного витка:

. (36)

По таблице 5.1 [1, с 212] выбираем круглый алюминиевый провод диаметром d₂ и сечением П₂.

d₂ = 3,53 мм= 0,353 см

П₂ = 9,69 мм²

Диаметр провода обмотки ВН с изоляцией:

d'₂ = d₂ + 0,5=3,53+0,5=4,03 мм =0,403 см . (37)

Уточняем плотность тока:

. (38)

Число витков в одном слое:

, (39)

где l₂ – высота обмотки ВН, l₂ ≈ l₁

Значение диаметра изолированного провода d₂' следует подставлять в сантиметрах.

Число слоев:

. (40)

Принимаем двухслойную изоляцию из стеклоткани марки ЛСБ четыре слоя по 0,15 мм.

Радиальный размер обмотки:

(41)

Внутренний диаметр обмотки ВН:

. (42)

Наружный диаметр обмотки ВН:

. (43)

Площадь поверхности охлаждения обмотки ВН:

, (44)

где k = 0,75.

Масса металла обмотки ВН:

.