
- •Выполнить расчет и конструктивную разработку трансформатора по следующим данным:
- •Параметры трансформатора:
- •Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний
- •Определение основных размеров трансформатора
- •(Стр. 77 табл. 2.2 примечание 1)
- •Расчет обмотки нн
- •Расчет обмотки вн
- •(Стр. 426 табл. 9.2а)
- •Расчет параметров короткого замыкания Определение потерь короткого замыкания
- •Расчет напряжения короткого замыкания
- •Определение механических сил в обмотках
- •Расчет магнитной системы трансформатора Определение размеров магнитной системы и массы стали
- •Потери холостого хода
- •Тепловой расчет трансформатора Поверочный тепловой расчет обмоток
- •Тепловой расчет бака
- •Для обмотки вн
- •Окончательный расчет превышения температуры
- •Приближенное определение массы масла трансформатора
Расчет обмотки вн
Число витков при номинальном напряжении
Число витков при номинальном напряжении определяется по формуле
(стр. 281 6.27)
Число витков на одной ступени регулирования напряжения
Число витков на одной ступени регулирования напряжения при соединении обмотки ВН в треугольник находится по формуле
(стр. 281 6.28)
Где
- напряжение на одной ступени регулирования
обмотки или разность напряжения двух
соседних ответвлений
- напряжение одного витка
обмотки
Число витков обмотки на ответвлении при двух ступенях:
Верхняя ступень напряжения (стр. 281 6.31)
При номинальном напряжении
Нижние ступени напряжения (стр. 281 6.32)
Осевой размер обмотки ВН
Осевой размер обмотки ВН
принимается равным ранее определенному
осевому размеру обмотки НН
.
Плотность тока в обмотке ВН
Плотность тока в обмотке НН предварительно определяется по формуле
(стр. 282 6.33)
Сечение витка обмотки ВН
Сечение витка обмотки ВН предварительно определяется по формуле
(стр. 282 6.37)
Плотность теплового потока на охлаждаемой поверхности
(стр. 282 6.35)
По сечению и сортаменту обмоточного провода для трансформаторов выберем провод подходящего сечения (стр. 211 табл. 5.1).
Полное сечение витка
(стр. 282 6.36)
Число витков в слое
(стр. 283 6.38)
Число слоев в обмотке
(стр. 283 6.39)
Рабочее напряжение двух слоев
(стр. 283 6.40)
Число слоев и общая толщина кабельной бумаги
По рабочему напряжению двух слоев
выберем по таблице (стр. 190 табл. 4.7)
число слоев и общую толщину
кабельной бумаги в изоляции между двумя
слоями обмотки.
Ширина масляного канала
(Стр. 426 табл. 9.2а)
Радиальный размер обмотки
Радиальный размер обмотки с двумя катушками без экрана
(стр. 283 6.42)
Внутренний диаметр обмотки
(стр. 284 6.45)
Внутренний диаметр обмотки
(стр. 284 6.46)
Поверхность охлаждения
(стр. 285 6.48)
Где
- число стержней магнитной системы
- коэффициент, который учитывает закрытии
части поверхности обмотки изоляционными
деталями и число внутренних и наружных
поверхностей (
)
- (
)
Расчет параметров короткого замыкания Определение потерь короткого замыкания
Основные потери в обмотках
Для определения основных потерь в обмотках воспользуемся формулой
(стр. 305 7.4)
Где
- масса металла каждой из обмоток
(стр. 306 7.7)
Где
- число активных стержней трансформатора
- средний диаметр обмотки
- число витков обмотки
- сечение витка
Определение основных потерь в обмотках НН
Определение основных потерь в обмотках ВН
Добавочные потери в обмотках
Добавочные потери в обмотках НН
Средний коэффициент добавочных потерь для обмотки из прямоугольного провода
(стр. 311 7.15)
Где
- размер проводника в направлении,
перпендикулярном линиям магнитной
индукции поля рассеяния
- число проводников обмотки в направлении, перпендикулярном направлению линий магнитной индукции поля рассеяния
- параметр, который рассчитывается по
формуле
(стр. 310 7.13)
Где
- размер проводника в направлении, параллельном линиям магнитной индукции поля рассеяния
- число проводников обмотки в направлении,
параллельном направлению линий магнитной
индукции поля рассеяния
- общий размер обмотки в направлении,
параллельном линии магнитной индукции
поля рассеяния
- коэффициент приведения поля рассеяния
(стр. 324 7.33)
Где
(стр. 324)
Добавочные потери в обмотках ВН
Средний коэффициент добавочных потерь для обмотки из круглого провода
(стр. 311 7.15а)
Где
- размер диаметра круглого проводника
- число проводников обмотки в направлении, перпендикулярном направлению линий магнитной индукции поля рассеяния
- параметр, который рассчитывается по формуле
(стр.310 7.13a)
Где
- диаметр круглого провода
- число проводников обмотки в направлении, параллельном направлению линий магнитной индукции поля рассеяния
- общий размер обмотки в направлении, параллельном линии магнитной индукции поля рассеяния
- коэффициент приведения поля рассеяния
Добавочные потери в стенках бака
Для трансформатора мощностью от 100 до 63000кВА можно с достаточным приближением определить потери в баке и деталях конструкции
(стр. 318 7.25)
Где
-
полная мощность трансформатора
- коэффициент, определяемый по таблице (стр. 319 7.1)
Потери в отводах
Основные потери в отводах определяются по формуле
(стр. 315 7.24)
Где
- коэффициент, который зависит от металла
отводов (
)
- масса металла проводов отвода
(стр. 315. 7.23)
Где
- плотность металла отвода (
)
- сечение отвода
(стр. 315 7.20)
- общая длина проводов для соединения
В звезду
(стр. 315 7.21)
В треугольник
(стр. 315 7.21)
Основные потери в отводах обмотки НН
Основные потери в отводах обмотки ВН
Полные потери короткого замыкания
(стр. 304 7.1)
В силовых трансформаторах общего
назначения потери в отводах составляют,
как правило, не более 5-8% потерь короткого
замыкания, а добавочные потери в отводах
– не более 5% основных потерь в отводах,
поэтому необходимость в определении
добавочных потерь отпадает(
,
).