расчет трансформатора. Расчет трехфазного сухого силового трансформатора

• Название: Расчет трехфазного сухого силового трансформатора
• Анкор: расчет трансформатора
• Дата: 08.04.2022
• Размер: 3.7 Mb.
• Имя файла: 1.doc
• Тип: Реферат; #453118
• страница: 2 из 4

Примечание: для нашего случая с учетом значений U_ВН=3.15 кВ и U_НН=0.23 кВ используя таблицы 3 и 4 принимаем следующие значения.

UВН, кВ	Uисп для ВН, кВ	Размеры, мм
		ℓ02	а12	δ12	ℓп,2	а22	δ22
6, 3	16	45	22	4	25	25	3

UНН, кВ	UИСП, кВ	Размеры, мм
		ℓ01	а01	δ01	ℓп,1
до 1,0	3	15	15	1, 0	1, 0

Рабочее напряжение двух слоев обмотки, В	Число слоев лакоткани
1000 ÷ 2000	3

3 Определение основных размеров трансформатора.
По трём основным размерам легко найти основные размеры трансформатора, определяющие форму и объём магнитной системы и обмоток. Для этого необходимо знать изоляционные расстояния между обмотками и от обмоток до заземлённых частей, а также условия охлаждения обмоток. Основные размеры силового трансформатора связаны с реактивной составляющей напряжения короткого замыкания u_кр. Эта связь позволила профессору П.М. Тихомирову предложить формулу, связывающую диаметр d стержня трансформатора с его мощностью и значением u_кр (пункт 7.3.2).

Дальнейший расчет является многовариантным, итерационным, некоторые параметры и расчетные коэффициенты могут меняться в широких пределах, поэтому в табл. 5 приведены ориентировочно значения некоторых параметров и расчетных коэффициентов, позволяющие начать расчет.

Определяем диаметр d стержня трансформатора из соотношения:

где ^S′ – мощность, приходящаяся на один стержень 33,333 кВА;

– коэффициент экономичности, то есть отношение длины витка двух обмоток D₁₂ к высоте lобмотки;

K_p = 0,95 – коэффициент Роговского (Приложение 2)

f=50 Гц – частота сети;

^u_кр – реактивная составляющая напряжения u_к, %;

В_с=1,5 Тл – амплитуда магнитной индукции;

K_с– общий коэффициент заполнения стали (табл. 5);

а_р– ширина приведенного канала рассеяния (это ориентировочно ширина зоны, занятой обмотками НН и ВН).

Примечание: выбираем из таблицы 5 значения исходя из мощности 400 кВА и материала алюминия.

Мощность кВ·А	d, м	Число ступеней	Kкр	Число каналов магнитопровода.	Kс	K		β		j, А/мм2 НН		j, А/мм2 ВН		Kд	Число реек для крепления обмотки
100	0,14	6	0,92	-	0,89	0,6	2,3		1,5		2,6		0,97		6

Первоначально рекомендуемое значение определяют из табл. 5 пособия.

Затем при уточнении коэффициента β руководствуются следующим:

- увеличение β приводит к увеличению ^u_к и к некоторому росту мощности потерь P_K, так как при этом уменьшается высота обмотки, то есть трансформатор будет более низким и более широким;

- уменьшение β приводит к уменьшению ^u_кр и некоторому снижению P_K.

Расчет а_р выполняется по соотношению:

где а₁₂ – ширина изоляционного промежутка из таблицы 2;

а′ – радиальный размер обмоток ВН и НН (ширина)

где коэффициент K берут из таблицы 5 пособия.

Полученное при расчете значение d′ (то есть предварительное) округляют до ближайшего значения из нормализованного ряда диаметров:

- от 0,08 до 0,13 м через 0,5 см;

- от 0,13 до 0,4 м через 1,0 см;

- от 0,4 до 0,5 м через 2 см.

Примечание: округляем d′=0.14 м.

При выборе диаметра стержня нужно учитывать следующее: чем меньше диаметр стержня, тем меньше масса электротехнической стали для магнитной системы; чем больше – тем меньше масса металла обмоток [1].

Уточняют значение коэффициента β для выбранного диаметра, повторив расчет по соотношению

Определяют средний диаметр витка D12 двух обмоток (средний диаметр канала рассеяния) предварительно:

а₀₁ и а₁₂ – из табл. 2;

а′ – радиальный размер обмоток ВН и НН.

Таблица 5

Сводная таблица параметров и расчетных коэффициентов для сухих трансформаторов (ориентировочно)

№ п/п	Мощность кВ·А	40	63	100	160	250	400	630	1000	Лит. источник[1]
1	d, м	0,1	0,12	0,14	0,16	0,19	0,22	0,24	0,24	Табл.2.6
2	Число ступеней	4	5	6	6	7	7	8	8	-//-
3	Коэффициент Kкр	0,88	0,92	0,92	0,93	0,93	0,93	0,94	0,8	-//-
4	Число каналов магнитопровода.	-			-	-	-	-	1	-//-
5	Коэффициент Kс	0,85	0,89	0,89	0,9	0,9	0,9	0,91	0,77	Приложение 2
6	Коэффициент K (медь)	0,7	0,65	0,6	0,57	0,55	0,53	0,51	0,48	Табл. 3.3
7	Коэффициент K (алюминий)	0, 88	0,81	0,75	0,71	0,69	0,66	0,64	0,6	-//-
8	Коэффициент β (медь)	2, 6	2, 4	2, 3	2, 2	2, 1	2, 0	1, 9	1, 8	Табл. 3.12
9	Коэффициент β (алюминий)	1, 8	1, 7	1, 6	1, 5	1, 4	1, 3	1, 2	1, 1	-//-
10	Плотность тока j, А/мм2 (медь, обм. НН)	1,7	1,6	1,5	1,4	1,6	1,8	1,6	1,4	Табл. 5.7
11	Плотность тока j, А/мм2 (медь, обм. ВН)	2,4	2,5	2,6	2,7	2,6	2,5	2,4	2,6	-//-
12	Плотность тока j, А/мм2 (алюм., обм. НН)	1,2	1,1	1,0	0,9	1,4	1,3	1,2	1,1	-//-
13	Плотность тока j, А/мм2 (алюм., обм. ВН)	1,5	1,6	1,7	1,8	1,4	1,6	1,8	2,0	-//-
14	Коэф-т Kд (сухой тр.)	0,98	0,97	0,97	0,96	0,92	0,9	0,88	0,87	Примечание к табл. 3.6
15	Число реек для крепления обмотки	6	6	6	8	8	8	8	10	Стр. 225

1. Значение коэффициента K для алюминия принимают в 1,25 раза больше значения для меди.

2. Общий коэффициент заполнения сталью K_с=K_З·K_кр, где рекомендуется принять значение K₃ = 0,965 [1].

Определяют средний диаметр обмотки НН:

и средний диаметр обмотки ВН:

Определяют высоту обмоток ℓ (предварительно):

Определяют активное сечение стержня (предварительно):

где K_кр – из табл. 5; K₃ = 0, 965 (коэффициент заполнения площади, приложение 2);

K_c – общий коэффициент заполнения (табл. 5).