1 Расчет основных электрических величин

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАССТОЯНИЙ

Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин – мощности на одну фазу и стержень, номинальных токов на стороне ВН и НН, фазных токов и напряжений.

1. Определение основных электрических величин

Мощность одной фазы и одного стержня:

где m– число активных (несущих обмоток) стержней трансформатора,

номинальная мощность трансформатора,

Номинальные токи:

на стороне ВН

на стороне НН

где номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.

Фазные токи:

на стороне ВН

на стороне НН

Фазные напряжения:

на стороне ВН

на стороне НН

Выбираем тип обмоток: обмотка ВН при напряжении и токе– катушечная непрерывная из прямоугольного провода; обмотка НН при напряжениии токе– винтовая одно-, двух- и многоходовая из прямоугольного провода (cм. [1], табл. 5.8).

Выбираем минимально допустимые изоляционные расстояния в главной и продольной изоляции обмоток: для испытательного напряжения обмотки ВНнаходим изоляционные расстояния (см.[1], рис. 4.5, табл. 4.5):

Для испытательного напряжения обмотки ННнаходим(см. [1], табл. 4.4).

1.2 Определение исходных данных расчета

Мощность обмоток одного стержня:

Ширина приведенного канала рассеяния:

где – изоляционный промежуток между обмотками ВН и НН

– приведенная ширина двух обмоток,

(см. [1], табл. 3.3);

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

где потери короткого замыкания, Вт.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

Выбираем трехфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками в четырехикомбинированными полукосымистыкамив двух углах(см. [1], рис. 2.17б). Прессовка стержнейрассклиниванием с обмоткой– (см. [1], рис. 2.18,б) и ярм – стальными балками (см. [1], рис. 2.21а). Материал магнитной системы – холоднокатаная текстурованная рулонная сталь маркитолщиной Согласно ГОСТ 21427-83 толщина электротехнической стали, из которой будет собрана магнитная система может отличатся от расчетной в пределах Индукция в стержне(см. [1], табл. 2.4). В сечении стержня6ступеней, коэффициент заполнения круга(см. [1], табл. 2.5), изоляция пластин – нагревостойкое изоляционное покрытие(см. [1], табл. 2.2). Коэффициент заполнения активным сечениемстали площади кругаЯрмо многоступенчатое, число ступней5, коэффициент усиления ярма(см. [1], табл. 8.7). Индукция в ярмеЧисло зазоров магнитной системе на косом стыке6. Индукция в зазоре на косом стыке:

Удельные потери в стали Удельная намагничивающая мощностьдля зазоров косых стыках(см. [1], табл. 8.10, 8.17).

Коэффициент, учитывающий отношение потерь в обмотках к потерям короткого замыкания (см. [1], табл. 3.6), постоянные коэффициенты для медных обмоток и(см. [1], табл. 3.4, 3.5).Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского) при определении основных размеров можно приближенно принять Диапазон изменения от 1,2 до 3,6 (см. [1], табл.12.1).

1.3 Расчет основних коэффициентов

Производим расчет коэффициентов:

Определяем минимальную стоимость активной части трансформатора. Для этого необходимо решить уравнение вида

где

Решение этого уравнение дает значение соответствуещее минимальной стоимости активной части.

Находим предельное значение по допустимой плотности тока

Значение лежит за пределами обычно принимаемых значений.

Масса одного угла магнитной системы:

Активноeсечение стержня:

Площадь зазора на косом стыке:

Из справочной литературы (см.[1], гл.8) находим значение коэффициентов. ,коэффициенты для сталитолщиной 0,35мм при наличии отжига: (см. [1], гл. 8)

Для магнитной системы пoтери холостого хода ( с учетом табл. 8.10, 8.13, 8.14) составляют:

Намагничивающая мощность:

Весь дальнейший расчет для шести различных значений приведены в форме таблицы 1.

Табл.1

1	2	3	4	5	6
	1,2	1,4	1,8	2,0	2,5
	1.047	1.158	1.245	1.316	1.377
	1161	1374	1579	1777	1968
	98000	991000	10000	10080	10160
%	1.633	1.652	1.667	1.681	1.693
	1382	1314	1305	1321	1351
J	3.38	3.74	4.019	4.25	4.448
	12.347	16.735	20.765	24.548	28.145

Результаты расчетов, приведенные в табл. 1, показаны в виде графиков (см. Приложение A).

С учетом заданных критериев выбираем значение соответствующее значениепо шкале нормализованных диаметров составляетВ этом случае стоимость активной части отличается от минимального значения не более чем наа потери и ток холостого ходасоответствуют заданным значениям.