Определение основных размеров трансформатора
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Данные для расчета:

- металл провода обмоток – медь;

- марка стали сердечника – 1212;

- толщина листов стали – 0,5 мм;

- удельные потери в стали р10= 1,6 Вт/кг;

- магнитная индукция в стержнях Вс=1,4 Тл;

- средняя плотность тока в обмотках  j = 4 А/мм2.

Отношение веса стали Gc к весу металла обмоток G м

;

где p м – удельные потери в металле обмоток для меди p м=2,4 Вт/кг.

ЭДС на один виток

 В/виток;

где С0 – коэффициент определяемый формой катушек, материалом. При трехслойной конструкции, медь, круглая форма катушек С0 = 0,3…0,37 [4].

Число витков в обмотке 1

 витков;

Число витков в обмотке 2

 витков;

Уточненное значение ЭДС на виток

 В/виток;

Площадь поперечного сечения стали стержня сердечника

 см2;

Форма сечения стержня трансформатора показана на рисунке 2.1

 

Рисунок 2.1 Ступенчатая форма поперечного сечения стержня трансформатора

Число ступеней стержня сердечника n=6;

Число каналов в сердечнике – сердечник без каналов;

Коэффициент заполнения площади описанного круга площадью ступенчатой  фигуры kкр=0,875[4];

Изоляция стали – бумага;

Коэффициент заполнения ступенчатой фи­гуры сталью f с =0,92[4];

Диаметр круга, описанного вокруг стержня сердечника

 см.

Номинальная полная мощность обмотки 1 на стержень сердечника

 кВА;

где с – число фаз.

Номинальное напряжение обмотки 1 на стержень сердечника

 В;

Номинальный ток обмотки 1 на стержень сердечника

 А;

Число витков обмотки 1 на стержень сердечника

 витков;

Предварительная площадь поперечного сечения провода обмотки 1

 мм2;

Тип обмотки 1 – цилиндрическая двухслойная из провода прямоугольного сечения [2].

Номинальная мощность обмотки 2 на стержень сердечника

 кВА;

Номинальное напряжение обмотки 2 на стержень

 В;

Номинальный ток обмотки 2

 А;

Число витков обмотки 2 на стержень

 витков;

Предварительная площадь поперечного сечения провода обмотки 2

 мм2;

Тип обмотки 2 – многослойная цилиндрическая из провода круглого сечения [2].

Испытательное напряжение обмотки 1

 кВ;

Испытательное напряжение обмотки 2

 кВ;

Изоляционный цилиндр между обмоткой 1 и сердечником δцо не предусматривается;

Полное расстояние между обмоткой 1 и стержнем сердечника

δо=0,6 см;

Расстояние между обмоткой и ярмом

lо=3 см;

Толщина изоляционного цилиндра в про­межутке между обмотками 1 и 2

δц12=0,3 см;

Толщина каждого из двух вертикальных каналов

ак12=0,5 см;

Полное расстояние между обмотками 1 и 2

δ12=к12+δц12=2.0,5+0,3=1,3 см;

Предварительная радиальная толщина об­мотки 1 из медного провода при мощности одного стержня от 50 до 500 кВт δ1=1,6…2 см [4].

Принимаем δ1=1,8 см;

Предварительная радиальная толщина об­мотки 2 при предыдущих мощностях δ2=2,5…3,2 см [4].

Принимаем δ2=3 см;

Предварительное приведенное расстояние между обмотками

см.

 

Таблица 2.1 Минимально допустимые изоляционные расстояния масляных трансформаторов

Номинальная мощность обмотки 1 на стержень Р , кВА

Испытательное напряжение обмотки 1, кВ

Между обмоткой 1 и стержнем сердечника

Номинальная мощность обмотки 2 на стержень Р , кВА

Испытательное напряжение обмотки 2, кВ

Между

обмотками 1 и 2

Между обмотками и ярмом

lo, см

Между обмотками смежных стержней

δа, см

δо, см δцо, см δ12, см δц12, см

5 – 190

5

0,5 – 1,2

-

5 - 35

18 - 25

0,85 0,25 2,0 1,0
60 - 190 1,2 0,25 2,0 – 3,0 1,0
5 – 190 18 и 25 1,2 0,25 250 и выше 1,7 0,5 3,0 – 5,0 1,0
250 и выше 5; 18; 25 1,5 0,5 5 – 190

35

1,2 0,3 3,0 1,4
5 – 190

35

1,8 0,4 250 и выше 1,7 0,5 3,0 – 5,0 1,5
250 и выше 1,8 0,5 5 – 190

45

1,5 0,35 4,0 1,7
5 – 190

45

1,8 0,35 250 и выше 1,7 0,5 4,0 – 5,0 1,7
250 и выше 2,0 0,5 5 – 190

55

1,8 0,4 5,0 2,0
5 – 190

55

2,1 0,4 250 и выше 1,8 0,5 5,0 2,0
250 и выше 2,3 0,5 5 – 250

85

2,7 0,5 6,0 3,0
5 – 1900 85 3,0 0,61 330 и выше 2,7 0,5 7,5 3,0

 

Средний диаметр обмотки 1

 см;

Предварительный эскиз расположения обмоток в окне трансформатора представлен на рисунке 2.2.

Средний диаметр обмотки 2

 см;

Средняя длина витка обмоток

 см.

Рисунок 2.2 Предварительный эскиз расположения обмоток в окне

трансформатора и автотрансформатора

 

Активная составляющая напряжения корот­кого замыкания

;

Индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания

;

Высота обмоток по оси стержня сердечника

 см;

где Кр= 0,95…0,97 – коэффициент учитывающий переход от средней длины магнитных линий потоков рассеяния к действительной высоте обмоток по оси стержня [4].

Предварительный эскиз расположения обмоток в окне трансформатора представлен на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 Предварительный эскиз расположения обмоток в окне

трансформатора

Таблица 2.2 Результаты расчетов

Материал обмоток трансформатора

Основные размеры трансформатора, см

D0 δ 0 δ 12 δ 1 δ 2 l0 l1=l2 lc
Медные обмотки 18,8 0,6 1,3 1,8 3 3 38,2 44,2
Алюминиевые обмотки 17 0,6 1,3 2,7 4 3 70 76

 

Высота окна сердечника

 см.

Отношение высоты окна сердечника к диа­метру стержня сердечника

,

При обмотках из медного провода в трансформаторах с масляным охлаждением lc / D 0 =1,6…2,6 [5].

 

Дата: 2019-02-19, просмотров: 190.