Сравнительные показатели для стали [8]

Толщина, мм	Марка стали	Относи-тельные удельные потери, %	Относи-тельная цена, %	Относи-тельное число пластин в пакетах равной толщины, %	К3
0,35	3404 3405	100 94	100 104,1	100	0,97
0,30	3404 3405	94 87,5	104,1 108,2	115	0,96

ЭДС витка, В

U_в=×f В_сП_с=1,414 ·3,1416·50·1,65·0,08736=32,02.

Средний диаметр между обмотками низшего и высшего напряжений

D₁₂, может быть установлен с помощью вспомогательного коэффициента k_aср, значение которого принимают в соответствии с выбранным материалом обмотки НН.

Для медных обмоток k_aср=1,3 – 1,5. Для алюминиевых обмоток

k_aср=1,5 – 1,7. Принимается значение k_aср = 1,45.

Средний диаметр стержня равен, м:

D₁₂k_aср D₀=1,45·0,36=0,522.

Высота окна под обмотку, м

H_о=D₁₂/=3,14160,522/1,639=1,0004.

Расчет обмоток

Расчет обмоток трансформатора начинают с обмотки низшего напряжения, обычно размещаемой между стержнем и обмоткой высшего напряжения.

Обмотка низшего напряжения

Число витков на фазу при номинальном напряжении

W_нн=U_ф,нн/U_в=10500/32,02=327,92.

Полученное значение округляется до целого числа: для многослойных обмоток, желательно, кратного числу слоев, чтобы слои имели одинаковое число витков.

Устанавливается число витков на фазу

W_нн=328.

Уточняется напряжение одного витка, В

U_в=U_ф,нн/W_нн=10500/328=32,01.

Действительная индукция в стержне, T

В_с=U_в/(··fП_с)=32,01/(1,414·3,1416·50·0,08736)=1,65.

Устанавливается средняя плотность тока в обмотке НН, учитывая материал провода [18]. Изоляционные материалы принятые к использованию относятся к классу нагревостойкости А, поэтому устанавливается расчетная температура 75 ⁰С.

Удельные электрические сопротивления проводов при 75 ⁰С, А/м²:

• для меди ρ_м75=2,17Ом×м;

• для алюминия ρ_а75 =4,00Ом×м.

J_нн==

,

где коэффициент k_r=0,85 (табл. 31), S – полная мощность ВА,

P_k – потери КЗ Вт, U_ф.нн- номинальное фазное напряжение В.

Полученное значение сопоставляется с рекомендуемой плотностью тока (табл. 32).

Т а б л и ц а 31

Значение коэффициента kr [18]

Мощность кВА	до 100	160 – 250	250 – 1000	1000-6300
kr	0,97	0,96 – 0,93	0,92 – 0,86	0,85

Т а б л и ц а 32

Средняя плотность тока в обмотках, а/мм2 [7]

Материал обмотки	Масляные трансформаторы мощностью, кВА
	25 - 40	63 - 630	1000 - 6300	10000 – 16000	25000- 80000
Медь	1,8 – 2,2	2,2– 2,8	2,3 – 2,8	2,2 – 2,6	2,2 – 2,6
Алюминий	1,2 – 1,4	1,4– 1,8	1,6 – 1,9	1,2 – 1,5	1,1 – 1,3

В том случае, если полученное значение отличается от рекомендуемого более чем на +5 %, следует принять рекомендуемую величину. Следует отметить, что в рассматриваемом случае, приняв рекомендуемую величину, Вы увеличиваете основные размеры трансформатора. Устанавливается J_нн=2,82·10^-6 А/м².

Сечение витка, м²

П_в,нн=I_ф,нн/J_нн=200/2,821·10^-6=70,88·10^-6.

При выборе проводов используются стандартные сортаменты. Стандартный сортамент прямоугольных проводов представлен в табл. 33. По известному значению сечения витка из стандартного сортамента проводов выбирается ближайшее подходящее по сечению значение. Если сечение витка очень велико и ему не найти соответствия в стандартном сортаменте, провод разбивают на ряд параллельных проводов по соответствующим правилам в зависимости от типа обмотки.

.

Т а б л и ц а 33