17 вариант обновленный. Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор с масляным охлаждением

• Название: Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор с масляным охлаждением
• Дата: 02.10.2018
• Размер: 318.24 Kb.
• Имя файла: 17 вариант обновленный.docx
• Тип: Курсовой проект; #52182
• страница: 11 из 12

5.3. Определение тока холостого хода трансформатора.

Ток в первичной обмотке трансформатора, протекающий при холостом ходе, называют током холостого хода.

Активная составляющая тока холостого хода зависит от потерь холостого хода P_x. Реактивная составляющая, расходуемая на создание магнитного потока в трансформаторе, зависит от намагничивающей мощности Q_x.

Обычно вычисляют не абсолютное значение тока холостого хода и его составляющие, а их относительные значения в % от номинального тока трансформатора.

Активная составляющая тока холостого хода, %,:

= 0,33%,
где Р_х – потери холостого хода, Вт;

S_н – номинальная мощность, кВА.
Для расчета реактивной составляющей тока холостого хода необходимо определить намагничивающую мощность трансформатора Q_х, которая состоит из намагничивающей мощности для немагнитных зазоров Q_хз.

Составляющие намагничивающей мощности рассчитывают по экспериментально установленным зависимостям между индукцией магнитного поля и удельными намагничивающими мощностями стальных участков q и немагнитных зазоров q_з, В^.А/кг.

Намагничивающая мощность, также как и потери холостого хода зависит от основных магнитных свойств стали магнитопровода и ряда конструктивных и технологических факторов, которые увеличивают ее в большей мере, чем потери холостого хода.

Увеличение намагничивающей мощности учитывают соответствующими коэффициентами:

1. 
   К_тр - коэффициент, учитывающий резку пластин (при отжиге после
   

резки пластин и закатки заусенцев К_тр = 1.0);

2. 
   К_тз - коэффициент, учитывающий срезку заусенцев (при отжиге К_тз = 1.1);
   
3. 
   К_тп - коэффициент, учитывающий влияние прессовки стержней и
   

ярм при сборке магнитопровода (для мощностей от 1000 до 6300 кВ^.А К_тп = 1.08);

4. К_тш - коэффициент, учитывающий расшихтовку и зашихтовку верхнего ярма при насадке обмоток (К_тш = 1.02);

4. 
   К¹_ту и К¹¹_ту - коэффициенты, учитывающие увеличение намагничивающей мощности соответственно в косом и прямом стыках магнитной системы,
   

определяют по табл. 5.8.
Намагничивающая мощность стальных участков магнитной системы, ВА,:



где G_с, G_я, G_у - массы стержней, ярм и угловых частей магнитопровода, кг;

q_с, q_я - удельные и намагничивающие мощности стержней и ярм, ВА/кг;

К_кос, К_пр - число косых и прямых стыков в магнитной системе.
1,02·1,08·1,1·1·[3,12·802,12+2,6·(484,7–6·18,8)+·18,8·(6·3,7+0)] = 11301,37 Вар.

Таблица 5.8

Марка стали	Коэффициент				Коэффициент
	Индукция В, Т				Индукция В, Т
	1.4	1.5	1.6	1.7	1.4	1.5	1.6	1.7
3414	2.20	2.65	3.70	5.20	3.85	4.80	7.30	10.8

При расчета намагничивающей мощности для немагнитных зазоров Q_xз необходимо знать индукцию в стыках магнитопровода. Индукция при прямых стыках, перпендикулярных оси стержня, равна индукции в стержне В_с, а в стыках, перпендикулярных оси ярма, - индукции в ярме В_я, Т.

Для косых стыков индукцию, Т, и сечение немагнитного зазора, см², определяют соответственно:
= 1,13 Т,

= 435,93 см²,
где П_с – сечение стержня, см².
Намагничивающая мощность для немагнитных зазоров, ВА,:

где q_зя - удельная намагничивающая мощность зазора прямого стыка,

перпендикулярного оси ярма, ВА/кг;

q_зс - удельная намагничивающая мощность зазора прямого стыка,

перпендикулярного оси стержня, ВА/кг;

q_з.ст - удельная намагничивающая мощность зазора косого стыка, ВА/кг;

n_зя, n_зс - число немагнитных зазоров прямых стыков;

n_з.ст - число немагнитных зазоров косых стыков;

П_я, П_с, П_з.ст - сечения ярма, стержня и немагнитного зазора в косом стыке, см².


1,2·4·400,06+1,35·4·614,66+1,14·6·435,93 = 8221,21 В·А.


Таблица 5.12

Индукция В, Т	Удельная намагничивающая мощность немагнитных зазоров qз, ВА/кг, для стали 3414
	0.00	0.02	0.04	0.06	0.08
1.0	0.166	0.177	0.188	0.200	0.211
1.1	0.222	0.233	0.244	0.255	0.266
1.2	0.277	0.333	0.390	0.445	0.500
1.3	0.555	0.665	0.775	0.890	1.00
1.4	1.11	1.22	1.33	1.44	1.55
1.5	1.67	1.87	2.06	2.27	2.46
1.6	2.66	2.97	3.28	3.64	4.04
1.7	4.44	5.00	5.55	6.30	6.91

Полная намагничивающая мощность холостого хода трансформатора, ВА,:
11301,37+8221,21 = 19522,58 В·А.
Реактивная составляющая тока холостого хода, %,:
= 0,78%,
где S_н - номинальная мощность трансформатора, кВА.
Полный ток холостого хода, %,:
= 0,85%
Полученное значение тока холостого хода не должно превышать заданного более чем на 15%, т.е. на половину допуска разрешенного по ГОСТ 11677-75.

·100%= 15,00% - условие выполняется.

Коэффициент полезного действия трансформатора, %,:

где Р_к, Р_х - потери короткого замыкания и холостого хода, Вт;

S_н - номинальная мощность трансформатора, кВА.
·100% = 98,97%