- •В.И. Сечин проектирование силовых трансформаторов
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Материалы, применяемые в трансформатостроении
- •Марки электротехнической стали
- •2. Конструкции основных частей трансформатора
- •2.1. Конструктивные элементы магнитопровода
- •2.2. Обмотки трансформаторов
- •3. Расчет основных электрических величин и главной изоляции обмоток трансформатора
- •4. Предварительный расчет основных размеров трансформатора
- •А) масляные трансформаторы
- •Рекомендуемая индукция в стержнях трансформаторов в, Тл
- •5. Расчет обмоток трансформатора
- •5.1. Выбор типа обмотки
- •5.2. Методика расчета обмоток различных типов
- •Число витков в слое соответственно для обмотки нн и вн
- •Для сухих трансформаторов псДx nв1x
- •5.3. Расчет обмоток вн
Марки электротехнической стали
Марка стали |
Класc |
Содержание кремния, % |
Группа |
1211 (Э11) |
|
|
|
1212 (Э12) |
|
0,8–1,8 |
|
1213 (Э13) |
|
|
|
1311 (Э21) |
|
|
|
1312 (Э22) |
|
1,8–2,8 |
|
1313 |
|
|
|
1411 (Э31) |
|
|
1 |
1412 (Э32) |
|
2,8–3,8 |
|
1413 (Э33) |
1 |
|
|
1511 (Э41) |
|
|
|
1512 (Э42) |
|
|
|
1513 (Э43) |
|
|
|
1514 (Э43А) |
|
|
|
1521 (Э44) |
|
3,8–4,8 |
2 |
1561 (Э45) |
|
|
|
1562 (Э46) |
|
|
6 |
1571 (Э47) |
|
|
|
1572 (Э48) |
|
|
7 |
2011 |
|
|
|
2012 |
|
|
|
2013 |
|
до 0,4 |
|
2111 |
|
|
|
2112 |
|
0,4–0,8 |
|
2211 (Э1300) |
|
|
|
2212 |
|
0,8–1,8 |
1 |
2311 |
|
|
|
2312 |
|
1,8–2,8 |
|
2411 (Э3100) |
2 |
|
|
2412 |
|
2,8–3,8 |
|
3411 (Э310) |
|
|
|
3412 (Э320) |
|
|
|
3413 (ЭЭ30) |
|
|
|
3414 (Э330А) |
|
2,8–3,8 |
|
3404 |
|
|
|
3405 |
|
|
0 |
3406 |
|
|
|
Примечания: В обозначении марки цифры означают: первая – класс по структурному состоянию и виду прокатки; вторая – содержание кремния; третья – группу стали по основной нормированной характеристике. Вместе первые три цифры в обозначении марки означают тип стали; четвертая – порядковый номер типа стали.
В скобках дано ранее установленное обозначение марки стали.
Сведения по геометрическим размерам листов, рулонов, толщине прокатки и точности этих размеров, магнитным свойствам различных марок, правилам приемки и испытаний подробно приведены в ГОСТ 21427.0-75, ГОСТ 21427.3-75 Сталь электротехническая листовая.
Применение холоднокатаной стали позволяет увеличить индукцию в сердечнике до 1,65–1,7 Т против 1,4–1,45 Т для горячекатаной стали и существенно уменьшить вес активных материалов трансформатора при одновременном уменьшении потерь энергии. Вместе с этим уменьшается также и вес остальных материалов, металла бака, масла и т. д.
Холоднокатаная сталь дороже горячекатаной, однако ее преимущества столь существенны, что все вновь проектируемые серии трансформаторов разрабатываются только на холоднокатаной стали.
В качестве металла обмоток в течение долгого времени служит медь. Низкое удельное электрическое сопротивление, легкость обработки (намотка, пайка) удовлетворительная стойкость по отношению к коррозии и достаточная механическая прочность электролитической меди сделали ее единственным материалом для обмоток трансформаторов
В последние десятилетия в связи с недостатком меди в трансформатостроении применяются и алюминиевые обмотки. Цена 1 кг обмоточного алюминиевого провода марки АПББО на 5–7 % ниже медного провода марки ПББО. Увеличение объема алюминиевых обмоток по сравнению с эквивалентными медными приводит к увеличению стоимости работы по намотке обмоток, а также к значительному увеличению расхода некоторых изоляционных материалов бумажно-бакелитовых цилиндров (примерно на 30–35 %) электрокартона и пропиточного лака (примерно на 50–60 %). Увеличение стоимости работы и стоимости этих материалов компенсируется уменьшением веса и стоимости провода обмотки так, что общая стоимость рационально спроектированного трансформатора с алюминиевыми обмотками практически не отличается от стоимости эквивалентного трансформатора с медными обмотками.
В большинстве масляных трансформаторов применяется обмоточный провод марки ПББО (АПББО для алюминиевого) с изоляцией из кабельной бумаги класса нагревостойкости А (предельно допустимая температура +105 С) с общей толщиной 0,45–0,50 мм на две стороны. Применение провода с изоляцией более высоких классов нагревостойкости (Е, В и т. д.), допускающих более высокие предельные температуры, в масляных трансформаторах смысла не имеет потому, что допустимая температура обмоток определяется не только классом изоляции, но также и допустимой температурой нагрева масла, в котором находится обмотка.
Применение провода с изоляцией повышенной нагревостойкости марок ПСД (с изоляцией из стекловолокна) или ПДА (композиция из асбестового волокна с лаками) имеет смысл в сухих трансформаторах, где за счет повышения температуры обмоток возможно допустить более высокие плотности тока и получить трансформатор с меньшим расходом активных материалов.