4.3. Расчет напряжения короткого замыкания

При переходе к расчету напряжения к. з. прежде всего необходимо пересчитать на реальные (уточненные) размеры обмоток следующие характеристики:

средний диаметр канала рассеяния, мм,

(4.10)

ширину приведенного канала рассеяния, мм,

(4.11)

параметр

(4.12)

Активная составляющая напряжения к. з. (в процентах от номинального напряжения) может быть найдена по формуле:

. (4.13)

Реактивная составляющая напряжения к. з., %,

(4.14)

где – коэффициент приведения реального поля рассеяния к прямоугольной

форме, обычно = 0,93 – 0,98 ; в данном случае можно принять = 0,95;

– коэффициент, вводимый при расположении регулировочных витков

в середине обмотки,

(4.15)

п ри этом условно принимается, что трансформатор работает на средней ступе-ни регулирования, т. е. включает в себя высоту катушек двух ступеней ре-гулирования и ширину канала регулирования , как это показано на рис. 4.1 при одной катушке на ступени регулирования (слева) или двух катушках (справа).

Полное напряжение к. з., %,

Основные

катушки

(4.16)

Регулиро-

вочные

Основные

Расчетное напряжение к. з. не должно отличаться от заданного более чем на 5 %. Например, при заданном = 5,5 % допускается расчетное = 5,23 – 5,78 %. (Это очень жесткое условие.)

Если в результате расчета оказалось больше , необходимо увеличить высоту обмотки и уменьшить соответственно толщину обмоток. Это можно сделать за счет увеличения ширины каналов в винтовых и катушечных обмотках или выбрать другие размеры проводников, т. е. требуется пересчет конструктивных размеров обмоток. Если напротив < , следует увеличить диаметры обмоток и уменьшить их высоту. Для этого в ряде случаев бывает достаточным немного увеличить изоляционные промежутки и . Если этого недостаточно, нужно изменить размеры выбранных проводников, чтобы искусственно уменьшить высоту обмотки и увеличить диаметр.

Как правило, если предварительные и уточненные размеры близки друг к другу и нет грубых ошибок в расчетах размеров обмо­ток, условие  выполняется.

5. Расчет потерь и тока холостого хода

5.1. Расчет массы стали

Приведенная ниже методика расчета основана на использовании обобщенных размеров магнитной системы и в связи с этим носит достаточно приблизительный характер. Более подробный и уточненный метод расчета изложен в дополнительной литературе, например в [1].

Для ориентировочного расчета массы стали магнитной системы найдем следующие размеры (рис. 5.1), мм:

высоту стержня

, (5.1)

где – высота обмотки, мм;

– изоляционный промежуток (см. подразд. 2.3), мм;

расстояние между центрами стержней

, (5.2)

где – наружный диаметр обмотки ВН, мм;

– изоляционный промежуток, мм.

Ориентировочная масса стали стержней, кг,

, (5.3)

где – активное сечение стержня, рассчитывается по формуле (2.12), мм²;

– плотность электротехнической стали, = 7650 кг/м³.

Масса стали ярма, кг,

, (5.4)

где – активное сечение стали стержня, мм²;

– коэффициент усиления ярма (см. подразд. 2.1).

Объем стали в углах магнитной системы, заштрихованных на рис. 5.1,

,

если при этом принять ориентировочную высоту ярма  , суммарная масса стали в углах, кг,

, (5.5)

и тогда общая масса стали трансформатора, кг,

. (5.6)