Методическое пособие Самара Самарский государственный

• Название: Методическое пособие Самара Самарский государственный
• Дата: 27.05.2022
• Размер: 2.44 Mb.
• Имя файла: transform.docx
• Тип: Методическое пособие; #552377
• страница: 4 из 23

РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ

Согласно (3.30), (3.36), (3.43), (3.44), (3.52) и (3.65) [1] находим

коэффициенты:
A 0,507  ;
A 5,663 10⁴  k A³  a,(кг);

1 c

2

c

02
A 3,605 10⁴  k A²  𝑙

, (кг);

B 2,4 10⁴  k k

 A³  а b е

(кг).

1 c я


12
Для трансформаторов мощностью до 630 кВА включительно постоянный коэффициент е = 0,405, а при номинальной мощности 1000 кВА и выше − е=0,41.

c

2

я
B 2,4 10⁴  k k

 A²  а

 а₂₂

, (кг);

для трансформаторов с медными обмотками

С₁ 
2,46 10
2 _

k

S a²

 k²  B²  u
 A²

, (кг);

Д

к,з
M 0,244 10^6  k²

c
 k_Д

c
 k_р

a
Р_ка А
, (МПа);

для трансформаторов с алюминиевыми обмотками

  ^2 

S a²

, (кг);

С₁ 1,2 10

k k²  B²  u

 A²

Д c
M 0,152 10^6  k²  k

c a

 k ^Рк
, (МПа);

к, з Д
100

^р а А

πu_a

^kк, з

 1,41


u
к

 (1  e ^uр) .

Минимальная стоимость активной части для рассчитываемого трансформатора:

_B 2  (A₂  B₂) _,

3  B₁

C ^A1 , 3  B₁

D ²  ^C1  k  k ,

3 B₁

o,c

и, р

где

k_{и, р} 1,06

k_{и, р} 1,13

• 
  для медного провода,
  
• 
  для алюминиевого провода (стр.133 [1]),
  

^kо,с

• 
  по табл. П1.21.
  

x⁵  B x⁴  C x  D 0 .

Решение этого уравнения даёт значение минимальной стоимости активной части.

β x⁴ , соответствующее

Находим предельные значения βпо допустимой плотности тока J:

• 
  для трансформаторов с медными обмотками
  

x_j 4,5

2,4  C_{1 ;}

k_Д p_к

– для трансформаторов с алюминиевыми обмотками

x_j 2,7 
β_j

12.75  C_{1 ;}

k_Д p_к


j
 x⁴ ;

x ^{3 σр};

σ _M


σ
β_σ x⁴,

где допустимое механическое растягивающее напряжение для об-

моток из меди

σ_р 60

МПа и алюминияσ_р 25

МПа.

Оба полученных значения βмогут лежать за пределами обычно принимаемых значений (табл. П1.20).

Масса угла магнитной системы равна:

c
где


c
K1  0,492 10⁴  k
 k_я

G_У

 A³ .

 0,492 10⁴  k

 k_я

 A³  x³  K1 x^{3 ,},

Активное сечение стержня:

где

c
K2  0,785  k A² .

П_С 0,785  k_c

 A²  x²  K2  x² ,

Площадь зазора на прямом стыке:

П_З^  П_С.

Площадь зазора на косом стыке:

П_З^  П_С .

Для магнитной системы потери холостого хода по рис. 3.2 с учётом табл. П1.22, П1.23, П1.24 находим по формуле:

P k  p G

 0,5  k  G k

 p G 6  G

 0,5  k  G К3 G

 К4  G К5  G,

X П, Д c C

П,У У

П, Д я Я У

П,У У

С Я У

где р_си р_я–удельные потери в стали стержня и ярма, зависящие от индукций В_си В_я(табл. П1.22).

K3  k_{П, Д} p_c,

K4  k_{П, Д} p_я,

K5  k

 k  p ^0,5  ^pc ⁶  ^ .

П, Д

П,У я ^



p_я k

П,У

^0,5



Намагничивающая мощность с учётом табл. П1.25, П1.26, П1.27:

Q k^  k^  q G 0,5  k  k  G  k^  k^  q G 6  G 0,5  k  k  G

X Т, Д

Т, Д c C

Т,У

Т,ПЛ У

Т, Д

Т, Д я Я У

Т,У

Т,ПЛ У

• 
  ^kТ^, Д
  

 _ q_з

 n_з

 П_З

 К6  G_С

• 
  K7  G_Я
  
• 
  K8  G_У
  

 K9  x²,

где

k_Т^{, Д} 1,2
− с отжигом пластин,
k_Т^{, Д} 1,55
− без отжига пластин;

k_Т^{, Д} 1,06

− для трансформаторов мощностью от 400 до 630 кВ∙А;

^kТ^, Д

 1,07

− от 1000 до 6300 кВ∙А;k

^”/10000;

Т,Д
K6  k_Т^{, Д} k_Т^{, Д} q_c,

K7  k_Т^{, Д} k_Т^{, Д} q_я,

K8  k^
 k^

 q ^
 k  k

 ¹ _  _ ^ _,

Т, Д
Т, Д

_я0,5
Т,У

Т, ПЛ^ _q

¹ ⁶_

 ^{ я } 

K9  0,785  k

 A²  k^  q n( n–число немагнитных стыков магнитной си-

c

стемы).

Т, Д з з з

Определяем основные размеры трансформатора:

d A x;

d₁₂  a A x;

𝑙  π d₁₂ / β;

2a₂  b d;

C d₁₂  a₁₂  2a₂  a₂₂ ,

где а– из табл. П1.18, b–из табл. П1.19.

Весь дальнейший расчёт, начиная с определения массы стали магнитной системы, для шести различных значений β проводим в форме табл. 4.1. Предел изменения β определяется по табл. П1.20 для каждого задания индивидуально.




Р и с. 4.1. Определение оптимального значения βи d

β=3,5 β=1,2

Р и с. 4.2. Соотношение размеров двух трансформаторов в зависимости от β
Затем, после заполнения табл. 4.1, необходимо определить оптимальное значение β с учетом параметров, графически представленных на рис. 4.1, предварительно построивграфикиP_X,i_{0 ,} J,G_СТ,G_Я,G_C,С_ач=f(β), чтобы найти С_min.

Заштрихованы те зоны, в которых данный параметр выходит за

пределы, установленные в последней колонке. Выбор значений β и d возможен только в пределах всех незаштрихованных зон (пунктирная линия).

От величины βзависит соотношение размеров трансформатора.

Это наглядно видно из рис. 4.2.

С учётом полученного значения βвыбираем: Р_Х;d;i₀;х;х²;х³.

Таблица4.1

β	1,2	1,32	1,4	1,8	2,2	2,6	3
X 4 β
X2  4 β2
X3  4 β3
A1 / X
A X2 2
G A/ X A X2 С 1 2
B  X 3 1
B X2 2
G B X3  B X2 Я 1 2

Окончаниетаблицы4.1

β		1,2	1,32	1,4	1,8	2,2	2,6	3
GСТ GС GЯ
G K1 X3 У
K3 GС
K4  GЯ
K5  GУ
PX K3 GC K4  GЯ K5  GУ
П K2  X2 С
K6  GС
K7  GЯ
K8  GУ
K9  X2
Q K6  G K7  G K8  G K9  X2 X C Я У
i0  QX/10  S%
G C / X 2  274,2 / X 2 0 1
1,03  G0
GПР 1,10 1,03  G0
О,С GПР 2,36  GПР
Са,ч О,С GПР GСТ
J	kДPк106
	КG0
σР М Х 3
d A X
d12  a d
𝑙  π d12 / β
C d12  a12  2a2  a22