5.3 Струм холостого ходу

У режимі холостого ходу струм, який споживається трансформатором має дві складові – активну і реактивну. Активна складова залежить від втрат холостого ходу, а величина реактивної потужності визначається намагнічувальною потужністю, яка необхідна для створення основного магнітного поля.

Для відпалювальних після механічної обробки пластин намагнічувальна потужність:

, (5.16)

де – коефіцієнт, що враховує пресовку пластин в трансформаторах при S_н  6300 кВА ;

– коефіцієнт, що враховує перешихтовку верхнього ярма, ;

=65, =2,25– коефіцієнти, які знаходяться з рис. 1.2 [1];

, , , – питомі намагнічуючі потужності, які знаходяться з табл. 1.7[1] для тих же значень індукції, для яких знаходились відповідні питомі втрати ( (Вт/кг), (Вт/кг), (Вт/кг), (Вт/кг));

– коефіцієнт, що враховує різку пластин ( =1.18).

(ВА).

Активна складова струму холостого ходу, А і %:

, (5.17)

(А)

, (5.17)

%

Реактивна складова струму холостого ходу, А і %:

, (5.18)

(А)

, (5.18)

%

Повний струм холостого ходу, А і %:

, (5.19)

(А)

, (5.19)

%

Струм не повинен перевищувати задане значення не більше ніж на 15%.

Відхилення струму холостого ходу, %:

%, (5.20)

6 Тепловий розрахунок трансформатора

Втрати, які виникають в обмотках трансформатора і його магнітній системі виділяються у вигляді теплоти. Частина цієї теплоти йде на нагрів активної частини, а решта відводиться у навколишнє середовище.

Для ізоляції, яка застосовується в силових масляних трансформаторах, визначають гранично допустимий перепад температури обмоток над навколишнім повітрям = 65С, а масла у верхніх шарах над повітрям = 60С. При відомих втратах в обмотці, її розмірах і типу ізоляції проводу можна розрахувати перепад температур ; перепад змінюється в дуже вузьких межах для різних трансформаторів і його значення складає 5...6 С. Тоді допустиме перевищення температури бака над повітрям складатиме = – – , за величиною якого можна визначити потрібну площину поверхні охолодження трансформатора, тобто вирішити задачу теплового розрахунку.

1. Розрахунок температурного перепаду між обмотками і маслом

Температурний перепад між точкми центру перерізу обмотки і зовнішньою поверхнею для НН, С:

, (6.1)

^°С

де – одностороння товщина ізоляції проводу (=0,25 мм);

– теплопровідність ізоляції проводу (_із = 0,0017 Вт/cмС).

Для обмотки із круглого проводу розрахунок виконується в декілька етапів. Спочатку обчислюється відносна товщина ізоляції проводу:

, (6.2)

Відносна теплопровідність ізоляції:

, (6.3)

Середня теплопровідність обмотки:

, (6.4)

(Вт/см С).

Питомі об’ємні витрати потужності в обмотці:

, (6.5)

де – питома теплоємність металу обмотки ( кг Дж/С).

(Вт/см³).

Перепад температури по масі обмотки з круглого проводу:

, (6.6)

(С).

Середній перепад всередині всієї обмотки:

, (6.7)

(С);

, (6.8)

(С).

Перепад температури між поверхнею обмотки і маслом, С:

, (6.9)

;

, (6.10)

Середнє перевищення температури обмотки над маслом, С:

, (6.11)

;

, (6.12)