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=2ак12+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 Р1с , кВА | Испытательное напряжение обмотки 1, кВ | Между обмоткой 1 и стержнем сердечника | Номинальная мощность обмотки 2 на стержень Р2с , 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: 215.