1.4 Расчет параметров короткого замыкания

Расчет потерь короткого замыкания.

Основные потери в обмотке НН:

. (46)

Основные потери в обмотке ВН:

. (47)

Коэффициент добавочных потерь в обмотке НН:

, (48)

где . (49)

Коэффициент добавочных потерь в обмотке ВН:

, (50)

где . (51)

Длина отводов в обмотке НН:

– для схемы соединения обмоток "треугольник": .

Масса металла в отводах НН:

, (52)

где γ_А – плотность алюминия, γ_А =2700 кг/м³.

Потери в отводах НН:

. (53)

Длина отводов в обмотке ВН:

– для схемы соединения обмоток "звезда": ;

Масса металла в отводах ВН:

. (54)

Потери в отводах ВН:

. (55)

Потери в стенках бака:

Р_Б = 10 ∙ k_Б ∙ S=10∙0,01∙160=16 Вт, (56)

где k_Б – определяется по табл. 9.

Таблица 9 – Значения коэффициента k_Б

Мощность S, кВА	До 1000	1000 – 4000	6300 – 10000	16000 – 25000	40000 – 63000
Значение коэффициента kБ	0,01 – 0,015	0,02 – 0,03	0,03 – 0,04	0,04 – 0,05	0,06 – 0,07

Полные потери короткого замыкания:

(57)

Расчет напряжения короткого замыкания.

Активная составляющая:

. (58)

Реактивная составляющая:

, (59)

где , (60)

, (61)

, (62)

, (63)

. (64)

Напряжение короткого замыкания:

. (65)

1.5 Расчет механических сил

Установившейся ток короткого замыкания:

. (66)

Мгновенный максимальный ток короткого замыкания:

, (67)

где . (68)

Радиальная сила:

. (69)

Растягивающее напряжение в проводе в обмотке ВН:

. (70)

Полная осевая сила:

(71)

где k_ос – коэффициент осевой силы,

, (72)

, (73)

, (74)

. (75)

. (76)

Для обмоток ВН с регулировочными витками, расположенными симметрично относительно середины высоты обмоток, значение коэффициента k₀₂ ≈ 0.

Напряжение сжатия:

, (77)

где b_оп – ширина опорных брусков, b_оп = 4 см.

1.6 Расчет магнитной системы

Выбираем конструкцию трехфазной стержневой шихтованной магнитной системы, собираемой из листов холоднокатаной тексту­рованной стали. Стержень прессуется расклиниванием с обмоткой, ярмо – ярмовыми балками. Размеры пакетов выбираем по таблице 8.1 [1, с. 360].

Пример расположения пакетов магнитной системы приведен на рис. 1.

Полное сечение стержня:

П_ф.с. = 2∙∑(а_n ∙ b_n)=2∙(0,5∙4+0,7∙6,5+0,9∙8,5+1∙10,5+1,7∙12+1,9∙13,5)=141,5 см². (78)

где a_n – ширина пакетов пластин стержня,

b_n – толщина пакетов пластин стержня.

Рисунок 1 Расположения пакетов магнитной системы

Общая толщина пакетов в сечении стержня:

b_С = 2 ∙ ∑b_n. =2∙0,5+0,7+0,9+1+1,7+1,9=13,4 см. (79)

Активное сечение стержня:

П_С = k_З ∙ П_ф.с.=0,93∙141,5=131,6 см² . (80)

Полное сечение ярма:

П_ф.я. = 2 ∙ ∑(а_n.я ∙ b_n.я)=2∙(6,5∙0,5+6,5∙0,7+8,5∙0,9+10,5∙1+12∙1,7+13,5∙1,9)=

=2∙(3,25+4,55+7,65+10,5+20,4+26,65)=146 см² (81)

где a_n.я – ширина пакетов пластин ярма,

b_n.я – толщина пакетов пластин ярма.

Активное сечение ярма:

П_Я = k_З ∙ П_ф.я.=0,93∙146=135,8 см² . (82)

Ширина ярма:

b_Я = 2 ∙ ∑ b_n.Я=2∙0,5+0,7+0,9+1+1,7+1,9=13,4 см . (83)

Длина стержня:

l_С = l₂ + 2 ∙ l₀₂=45,6+2∙3=51,6 см. (84)

Расстояние между осями соседних стержней:

. (85)

Масса стали в ярмах:

. (86)

где с – количество стержней, с = 3;

γ_СТ – плотность стали, γ_СТ = 7650 кг/м³.

Масса угла ярма:

G_У = 2 ∙ k_З ∙ γ_СТ ∙ 10^-6 ∑(а_с ∙ а_я ∙ в_с)=

=2∙0,93∙7650∙10^-6∙(4∙6,5∙0,5+6,5∙6,5∙0,7+8,5∙8,5∙0,9+10,5∙10,5∙1+12∙12∙1,7+13,5∙

∙13,5∙1,9)=2∙0,93∙7650∙10^-6∙809,03=11,5 кг. (87)

Масса стали в стержнях:

. (88)

Масса стали в местах стыка:

. (89)

где а_1Я – наибольшая ширина пластины ярма, см.

Полная масса стали:

. (90)