13. Расчет напряжения короткого замыкания трансформатора

Напряжение короткого замыкания – это внутреннее падение напряжения в трансформаторе при его нагрузке номинальным током, т.е. на эту величину понизится напряжение холостого хода на вводе при номинальной нагрузке. Оно рассчитывается в процентах к U_нпо формуле, %

U_кз%==5 % (50)

где U_кз%, U_кз(а)%, U_кз(р)%– напряжение короткого замыкания и его активная и реактивная составляющие, %.

Активная составляющая напряжения к.з. U_кз(а)%определяется из выражения, %

U_кз(а)% ==1,22 % (51)

Реактивная составляющая напряжения к.з. U_кз(р)%определяется из выражения, %

U_кз(р)%==4,86% (52)

где S_1c – мощность трансформатора на одном стержне, кВА;

а_р – приведенный канал рассеяния, находится по формуле, м

а_р =0,0534м (53)

к_р – поправочный коэффициент Роговского, находится из выражения

к_р =1-+0,35²=1-0,03+0,350,03²=0,97 (54)

где  равно:

 =0,022м (55)

где l – средняя высота обмоток НН и ВН, м, равнаl_нн+ l_вн/2=1,528 м

Полученное значение U_кз%сравнивается с данными с учетом табл. 4 [1]. В случае неудовлетворительного результата следует в допустимых пределах изменить величины, входящие в формулы (53), (54). Возможен перерасчет конструктивных размеров обмоток.

Вывод: напряжения короткого замыкания трансформатора не превышает U_{кз(гост)} , это значит, что расчет выполнен правильно.

14. Тепловой расчет трансформатора

Полный тепловой расчет обмоток трансформатора сложен, поэтому в ремонтной практике проверяется только способность поверхности этих обмоток отвести требуемое количество тепла в трансформаторное масло без их нагрева свыше установленной нормы.

Это делается путем сравнения удельной теплоотдачи обмоток , под которой понимается число Вт потерь Р_(нн)(вн)на один м²поверхности данных обмоток с рекомендованными значениями.

Удельная теплоотдача обмоток определяется из выражения для НН и ВН, Вт/м²

_вн=479,84Вт/м² (56)

_нн=11288,98Вт/м²

где П_об(нн),П_об(нн)– поверхности охлаждения обмоток соответственно для НН и ВН, вычисляются по выражениям, м²

П_об(вн) =m2к_закD_ср(вн)l_вн=320,83,140,3931476,77=8755,2 м²(57)

П_об(нн) =m2к_закD_ср(нн)l_нн=320,83,140,26789,48=3095,55 м²

где к_зак– коэффициент закрытия, учитывающий уменьшение поверхности охлаждения обмоток за счет установки клиньев, к_зак=0,8.

При получении неудовлетворительных результатов следует, как, уже говорилось, увеличить число масляных каналов охлаждения или уменьшить величины плотностей токов, проведя при этом соответствующую корректировку размеров обмоток НН и ВН.

Вывод: удельная теплоотдача обмоток НН и ВН не превышает рекомендуемых значений, значит, способность поверхности этих обмоток отводить требуемое количество тепла в трансформаторное масло, без их нагрева, будет обеспечена.

15. Литература

1. Воронов О.Н., Сердешнов А.П. Повышение качества напряжения в электрических сетях 0,38 кВ. – Электрические станции, 1991, №2.

2. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 586.

3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

4. Методические указания по выполнению курсовой и контрольной работ «Расчет трехфазного трансформатора при наличии магнитопровода с применением ЭВМ «Искра-226»/Сердешнов А.П., Шевчик Н.Е. – Мн.: Ротапринт БИМСХ, 1987, с. 42.