5 Расчет потерь и кпд трансформатора

5.1. Основные потери в обмотках

где - омическое сопротивление обмотки НН,

- омическое сопротивление обмотки ВН ,

,

где - удельное сопротивление обмоточного провода, равное для алюминиевого провода 34,4·10^-3 Ом·мм²/м.

5.2 Средний коэффициент добавочных потерь

для цилиндрической обмотки из прямоугольного провода

,

где

5.3 Потери в отводах

где - масса отвода НН;

- масса отвода ВН;

где

5.4 Приближенные потери в кожухе и металлических конструкциях

где К=0,02 –коэффициент.

5.5 Потери короткого замыкания трансформатора

5.6 Сравниваем полученное значение с заданным

5.7 Плотность теплового потока на охлаждаемой поверхности

6. Расчет напряжения короткого замыкания

6.1 Параметры схемы замещения короткого замыкания

_где

6.2 Активная составляющая напряжения короткого замыкания

6.3 Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания

6.4 Расчетное напряжение короткого замыкания

а) б)

в)

Рис. 3 Схемы замещения трансформатора: а) – на холостом ходе, б) – при коротком замыкании вторичной цепи, в) – при работе на нагрузку.

7. Расчет магнитной цепи

Выбираем плоскую шихтованную магнитную систему из холоднокатаной стали 3404, с толщиной листов 0,5мм, без прессующей пластины, с числом ступеней n_c=6, соединенными внешними по отношению к обмоткам вертикальными шпильками.

Размеры пакетов стержня, коэффициент заполнения круга при числе ступеней, равном 6, для стержня диаметром 170мм взяты из [1], табл. 8.5. Сечение стержня показано на рисунке 4.

Рис. 4 Сечение стержня трансформатора

7.1 Площади сечения стержня и ярма (взяты из [1], табл.8.6 ):

П_ф.с=208,5см²;

П_ф.я=214,1см².

К_К.Р.=0,927.

7.2 Активное сечение стержня

П_с=К_з П_ф.с=0,95·0,02085=0,0198 см².

7.3 Активное сечение ярма

П_я=К_з П_ф.я=0,95·0,02141=0,0203 см².

7.4 Индукция в стержне

7.5 Индукция в ярме

7.6 Длина стержня

где =0,77м – осевой размер обмотки ВН;

=0,08м – расстояние от прессующего кольца до обмотки ВН;

=0,08м – расстояние от нижнего ярма до обмотки ВН.

7.8 Масса стали в стержне

7.9 Расстояние между осями стержней

_{принимаем С=410мм.}

7.10 Масса стали в ярме

где

Потери холостого хода слагаются из потерь магнитопроводе и потерь в стальных элементах конструкции остова трансформатора, вызванных потоком рассеяния, Вт

где Р_С и Р_Я – удельные потери в стержне и ярме, Вт/кг, Р_С=0,955, Р_Я=0,916.

7.11 Ток холостого хода

,

,

δ=0,0005м.

7.12 Параметры схемы замещения

Поскольку, рассчитываемый трансформатор по заданию имеет воздушное охлаждение, а плотность теплового потока на поверхности обмоток ВН и НН не превышает расчетных значений (см. п.5.7), принятых при выборе размеров вентиляционных каналов, то отпадает необходимость выполнять тепловой расчет.