5. Потери короткого замыкания

Основные потери

(стр. 305 7.4)

Для медного провода

Добавочные потери в обмотках НН

(стр. 311 7.15)

где n – количество проводов;

a – размер проводника в направлении перпендикулярном линиям магнитной индукции поля рассеяния.

(стр. 310 7.13)

где b – размер проводника в направлении, параллельном линиям магнитной индукции поля рассеяния; b = 12.5 мм.

m – число проводников обмотки в направлении, параллельном направлению магнитной индукции поля рассеяния. Численно равно количеству витков в слое m1 = 23 витка.

(стр. 324 7.33)

– коэффициент, учитывающий отклонение реального поля рассеяния от идеального параллельного поля, вызванное конечным значением осевого размера обмоток по сравнению с их радиальными размерами (), может быть подсчитано по формуле .

Добавочные потери в обмотках ВН

(стр. 311 7.15а)

где d = 4.0мм – диаметр провода;

n = 7 – число проводников в направлении, перпендикулярном направлению линий магнитной индукции поля рассеяния. Численно равное количеству слоев в катушке.

(стр. 310 7.13а)

где d = 4.0мм – диаметр обмотки;

m – число проводников обмотки в направлении, параллельном направлению магнитной индукции поля рассеяния. Численно равно количеству витков в слое m2 = 114 витков.

Добавочные потери в обмотках трансформатора возникают как от продольного поля рассеяния с осевым по отношению к обмоткам направлением индукционных линий, так и от поперечного поля с радиальным направлением линий.

Основные потери в отводах

Длина отводов приближенно при схеме - звезда

(стр. 315 7.21)

Масса отводов НН

(стр. 315 7.23)

где

– плотность металла отводов, для меди

Потери в отводах НН

(стр. 315 7.23)

Масса отводов ВН

где

Потери в отводах ВН

Потери в стенках бака и других элементах конструкции

(стр. 318 7.25)

где (стр. 319 табл. 7.1)

Полные потери короткого замыкания

(стр. 304 7.1)

Потери короткого замыкания при номинальном напряжении обмотки ВН

или заданного значения

6. Напряжение короткого замыкания

Активная составляющая

(стр. 322 7.28)

Реактивная составляющая

где (стр. 323 7.32)

– ширина приведенного канала рассеяния

Напряжение короткого замыкания

(стр. 326 7.37)

или заданного значения

7. Механические силы в обмотках и нагрев обмоток при коротком замыкании

Установившийся ток короткого замыкания на обмотке ВН

(стр. 328 7.38)

где =500 МВт – мощность короткого замыкания электрической сети, зависящая от класса напряжения.(стр. 329 7.2)

Действующее значение установившегося тока короткого замыкания определяется согласно ГОСТ 11677 – 85 с учетом сопротивления питающей сети для основного ответвления обмотки.

Мгновенное максимальное значение ударного тока короткого замыкания

(стр. 326 7.39)

где (стр. 330 табл. 7.3)

– коэффициент, учитывающий максимально возможную апериодическую составляющую тока короткого замыкания.

Радиальная сила

Для определения суммарных радиальных сил рассмотрим изображение на рис. простейший случай взаимного расположения обмоток трансформатора.

Обе обмотки имеют равные высоты и равномерное распределение витков по высоте.

Определение механических сил в обмотке будем вести, рассчитывая отдельно силы, вызванные продольным и поперечным полями.

Продольное и поперечное поля в концентрической обмотке.

Тогда радиальная сила будет определяться по формуле:

(стр. 333 7.43)

где витков

– коэффициент, учитывающий отклонение реального поля рассеяния от идеального параллельного поля, вызванное конечным значение осевого размера обмоток по сравнению с их идеальными размерами. Обычно при концентрическом расположении витков по их высоте колеблется в пределах от 0.93 до 0.98.

Принимаем .

Сила действует на наружную обмотку и стремится её растянуть. Такая же, но направленная в противоположно сила действует на внутреннюю обмотку, стремясь сжать её. Обе эти силы равномерно распределены по окружности обеих обмоток, как показано на рис.62.2.

Распределение радиальных сил на концентрической обмотке.

Среднее сжимающее напряжение в проводе обмотки НН

(стр. 340 7.49)

Среднее сжимающее напряжение в проводе обмотки ВН

Для обеспечения стойкости обмоток из меди рекомендуется

Осевые силы в обмотках(стр. 341 7.51)

где (стр. 341 7.52, 7.53)

Для обмоток с регулировочными витками, симметрично расположенными относительно середины высоты обмоток на каждой ступени (см. стр.275 рис.6.6 б),

Распределение сжимающих осевых сил

Основные силы действуют на обе обмотки по (рис. 66.1.) или (рис. 7.11.а стр. 338 в учебнике). Наибольшая осевая сила возникает в середине высот обмоток. В середине высоты обмотки НН, имеющее напряжение по (стр.340 7.50).

Определим напряжения сжатия на опорных поверхностях:

(стр. 340 7.50)

где n=8 – число прокладок по окружности обмотки НН (рис. 66.2.)

а=30 мм – радиальный размер обмотки НН

b=0.04 м – ширина прокладки для трансформаторов мощностью от 1000 до 63000 кВт.

Опорные поверхности обмотки.

Найдем значение температуры обмоток через после возникновения короткого замыкания по (стр.344 7.54)

где – наибольшая продолжительность короткого замыкания на выводах масляного трансформатора, .

- начальная температура обмоток

Полученная величина не превышает допустимого значения для медных обмоток (стр.345 табл.7.6)

Предельно допустимые температуры обмоток при коротком замыкании, установленные ГОСТ 11677-85, приведены в (стр.345 табл.7.6).

Время достижения температуры для медных обмоток.