
- •1 Определение главных геометрических параметров трансформатора.
- •1.1 Линейные и фазные токи и напряжения обмоток вн и нн.
- •1.2 Испытательные напряжения обмоток.
- •1.3 Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания.
- •1.4 Выбор схемы и конструкции магнитопровода.
- •1.5 Выбор и определение индукций в стержне и ярме магнитопровода.
- •1.6 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток.
- •1.7 Выбор коэффициента и определение главных размеров трансформатора.
- •2 Расчет обмоток трансформатора.
- •2.1 Выбор типа обмоток вн и нн.
- •2.2 Расчет обмотки нн .
- •Наружный диаметр обмотки
- •2.3 Расчет обмотки вн .
- •Наружный диаметр обмотки
- •2.4 Регулирование напряжения обмотки вн.
- •3 Расчет параметров короткого замыкания.
- •3.1 Определение потерь мощности короткого замыкания.
- •3.2 Определение напряжения короткого замыкания.
- •3.3 Определение механических сил в обмотках при внезапном коротком замыкании.
- •4 Определение потерь и тока холостого хода трансформатора.
- •4.1 Определение размеров магнитной системы.
- •4.2 Расчет потерь холостого хода трансформатора.
- •4.3 Определение тока холостого хода трансформатора.
- •5. Электрическая схема замещения трансформатора и определение ее параметров.
- •Активное сопротивление холостого хода
- •6. Тепловой расчет трансформатора.
- •6.1 Поверочный тепловой расчет обмоток.
- •6.2 Расчет бака и радиаторов.
- •6.2.1 Геометрические размеры бака и радиаторов, масса трансформатора.
- •6.2.2 Тепловой расчет бака трансформатора, выбор радиаторов.
- •7 Разработка и краткое описание конструкции трансформатора.
- •7.1 Выбор и размещение переключателя ответвлений обмоток.
- •7.2 Выбор и размещение отводов.
- •7.3 Выбор и размещение вводов.
- •7.4 Крепление активной части трансформатора в баке.
- •7.5 Выбор вспомогательной аппаратуры.
- •7.5.1. Расширитель.
- •7.5.2. Воздухоосушитель.
- •7.5.3 Термосифонный фильтр.
- •7.5.4 Газовое реле.
- •7.5.5 Выхлопная труба.
- •7.5.6 Термометр.
- •7.5.7 Радиатор.
- •7.5.8 Прочие вспомогательные устройства.
- •8. Сопоставление технико-экономических показателей серийного и проектируемого трансформаторов.
4.2 Расчет потерь холостого хода трансформатора.
Потери холостого хода трансформатора P0 , в основном представлены магнитными потерями в магнитопроводе трансформатора. С достаточной степенью точности эти потери для трёхфазного трансформатора рассчитываются по формуле
Р0 = kпд рс(mc + 0,5kупmу) + kпд ря(mя – 6mу + 0,5kупmу), (45)
где kпд – коэффициент, учитывающий ряд технологических факторов, для пластин с отжигом kпд = 1,08;
Рс и Ря – удельные потери в стержне и ярме зависят от марки стали и от индукции в стержне Вс и ярме Вя.
Уточенное значение индукции в стержне Вс
Значение индукции в ярме Вя
Принимаем Рс = 1,46, Ря = 1,32.
Коэффициент kуп учитывает потери в узлах магнитной системы и зависит от числа косых (4 шт.) и прямых (3 шт.) стыков в магнитной системе, kуп = 8,92.
Р0=1,081,46(1085,874+0,58,9276,6)+1,081,32(909,741–676,6+0,58,9276,6)= =3,38103 (Вт).
Расчетное значение потерь холостого хода Р0= 3,38103 (Вт) не должно отличаться от заданного Р0 = 3,3103 Вт более чем на +7.5%.
Проверка:
.
Так как в 2,414 % < 7,5 %, то расчет правильный.
4.3 Определение тока холостого хода трансформатора.
При расчете токи холостого хода трансформатора определяют его активную составляющую ioa и реактивную составляющую ior и выражают их в процентах от номинального тока.
Определяем активную составляющую тока холостого хода по формуле
%
(46)
Определяем реактивную
составляющую тока холостого хода по
формуле
%
(47)
где Q0 – полная намагничивающая мощность трансформатора, ВА.
Намагничивающая мощность
для плоской трехстержневой магнитной
системы трансформатора современной
конструкции, изготовленной из
холоднокатаной стали, рассчитывают по
формуле
Q0 = kтяkтшkтп{kтзkтр[qcmc + qя(m`я – 4mу) + 0,5(qc + qя)mуkут] + +nкосПкосqз.кос + nпрПпрqз.пр} (48)
где kтя – коэффициент учитывающий форму ярма, kтя = 1;
kтш – коэффициент учитывающий расшихтовку и зашихтовку верхнего ярма при сборке, kтш = 1,02;
kтп – коэффициент учитывающий прессовку стержней и ярм при сборке остова, kтп = 1,06;
kтз – коэффициент учитывающий срезку заусенцев, при отжиге kтз=1,1;
kуп – коэффициент учитывающий увеличение намагничивающей мощности в узлах магнитной системы, выбирается исходя из числа косых nкос = 4 и числа прямых nпр = 3 стыков, kуп = 34,5;
kтр – коэффициент учитывающий резку пластин, без отжига kтр=1;
qс и qя – удельные намагничивающие мощности для стали стержней и
ярм находятся в зависимости от индукции в стержне Вс=1,65 и индукции в ярме
Вя= 1,615. Принимаем qс = 3,72 (ВА/кг), qя = 2,8 (ВА/кг);
qз.кос – удельная намагничивающая мощность для зазора в косом стыке, зависит от индукции в этом стыке Взкос.
Соответственно принимаем
qз.пр – удельная намагничивающая мощность для зазора в прямом стыке qзпр = 31500 (ВА/м2).
Определяем площадь сечения зазора косого стыка Пкос
Определяем площадь сечения зазора прямого стыка
Далее определяем значение Q0
Определяем реактивную
составляющую тока холостого хода
Определяем ток холостого хода
Расчетное значение i0 = 1.401%, не должно превышать заданное значение i0= 1,3% более чем на 15%.
Проверка:
.
Так как 7,79 ≤ 15%, то расчёт проведён верно.