6. Номинальная мощность и номинальные токи в обмотках

6.1Номинальная мощность

Исходя из формул (1) и (2), мощность трансформатора находится в зависимости от геометрических размеров магнитопровода (точнее от сечения стержня), поэтому S_тропределяют по эмпирической формуле, кВА:

кВА (6)

где к– коэффициент, зависящий от мощности трансформатора и марки электротехнической стали, при холоднокатанной стали и мощности трансформатора от 25 до 630 кВА принимается равным от 5 до 5,3.

По полученному приближенному значению мощности, S_трв соответствии с ГОСТ 9680-77 определяется номинальная мощность рассчитываемого трансформатораS_н. Для этой номинальной мощности из таблицы 3 [1], в которой даны параметры холостого хода и короткого замыкания трехфазных масляных силовых трансформаторов общего назначения, классов напряжения 10 и 36 кВ мощностью 25-630 кВА (ГОСТ 12022-76), выписываем параметры, необходимые для дальнейшего расчета: потери холостого хода, потери короткого замыкания, ток холостого хода с учетом выбранной схемы соединения обмоток: Р_хх=1600Вт, Р_кз=7600Вт,U_кз=5%,I_хх=2.0%.

6.2 Номинальные токи трансформатора

Они определяются исходя из номинальной мощности и номинальных напряжений трансформатора, А:

=18.21 А (7)

=909.88А

где I_н(вн),I_н(нн)– номинальный ток соответственно обмоток высшего

напряжения (ВН) и низшего напряжения (НН), А;

S_н – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_{н(вн) ,}U_н(нн) – номинальные напряжения соответственно обмоток

высшего (ВН) и низшего напряжения (НН), кВ.

7. Определение рациональных величин магнитной индукции в магнитной цепи трансформатора

Рациональная величина магнитной индукции (В) зависит от установленных ГОСТ 12022-76 для данного трансформатора потерь (Р_хх) и тока (I_хх) холостого хода. Для ее определенияна первом этапепользуются рекомендациями производства и принимают в стержнях (В_с) по табл. 5 [1] в зависимости от марки стали и номинальной мощности трансформатора, Тл: В_с=1,5 Тл.

Магнитная индукция в ярме (В_я), будет равна, Тл

=1.733 Тл (8)

На втором этапепроводится проверка принятой магнитной индукции по Р_{хх(гост)}иI_{хх(гост)}, т.к. завышенная магнитная индукция приводит к перегреву магнитопровода трансформатора и увеличенному току холостого хода, а заниженная – к перерасходу обмоточных проводов, обмотка вообще может не разместиться на заданном магнитопроводе.

7.1 Расчет потерь в магнитопроводе (потерь холостого хода)

В ремонтной практике для расчета потерь в магнитной системе трансформатора пользуются формулой, Вт

Р_хх=к_Д(p_сG_с+p_яG_я)(9)

где к_Д – коэффициент добавочных потерь, для горячекатанной стали к_Д=1,0...1,1; для холоднокатанной к_Д=1,25 [2];

p_с, p_я– удельные потери в одном кг стержня и ярма, Вт/кг, берутся по таблицам ГОСТ в зависимости от марки стали, толщины ее листа δ мм, частоты токаfГц, величины магнитной индукции (в стержнях В_си ярмах В_я Тл);

G_с, G_я– масса стали трех стержней и двух ярм, кг.

G_c=mp_cl_cγ=3*1.1*985/1000*7650=642.48кг

G_я=(m-1)p_яl_яγ=(3-1) 1.61.1757650=442.23 кг (10)

где γ – плотность трансформаторной стали,γ=7650 кг/м

m – число стержней магнитопровода, шт;

(m-1) – число ярм, шт;

l_я – полная длина ярма для трехстержневого трансформатора, м.

l_я=2С+ А₁=20,49+0,195=1.175 м (11)

где С– расстояние между осями стержней, м;

А₁ – ширина большого пакета стержня, м.

Р_хх=к_Д(p_сG_с+p_яG_я)=1,25(1.1642.48+1,6442.23) =1767.87 Вт

Полученная по выражению (9) величина потерь холостого хода сравнивается с допустимой по ГОСТ, табл. 3, при этом