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: 4 из 12

3. Расчет обмоток НН и ВН.

Основным элементом всех обмоток является виток.

Электродвижущая сила одного витка, В,:

U_в = 4.44fВ_сП_с10^-4,
где f = 50 Гц - частота питающей сети, Гц.
U_в = 4.44501,6614,6610^-4 = 21,83 В.

При заданном уровне потерь короткого замыкания Р_К средняя плотность тока в обмотках, А/мм²,:



где C₁ = 0,463 - коэффициент пропорциональности для обмоток;

K_g - коэффициент, учитывающий добавочные потери( по табл. 3.1) K_g = 0,92;

S_H- номинальная мощность трансформатора, кВ^.А;

U_B- напряжение одного витка, В, по формуле (8);

d₁₂- по формуле (5);

P_K - потери короткого замыкания, Вт.
0,463·0,92· = 3,02 А/мм².
Выбираем провод НН и ВН прямоугольного сечения.

3.1. Расчет обмоток НН.

Расчет обмоток трансформатора начинают с обмотки низшего напряжения, располагаемой между стержнем и обмоткой ВН.
Число витков обмотки НН на одну фазу:
= 30,18 30

где В_с - из табл. 2.1;

П_с - рассчитываем по формуле (7);

f - 50 Гц - частота питающей сети, Гц;

U_Ф1 -номинальное фазное напряжение обмотки НН, В.

Полученное значение округлили до ближайшего числа и находим ЭДС одного витка, В,:
= 21,97 В.

и действительную индукцию в стержне, Т,:
= 1,61 Т.
Дальнейший расчет зависит от выбранного по табл. 2.5 типа обмотки НН.
Расчет двухслойной цилиндрической обмотки из прямоугольного провода.
В двухслойной обмотке число витков в одном слое:
= 15,00.
Осевой размер витка, cм,:
= 4,56 см.
Здесь высота обмотки l₁ = (l – 1.0) = 73,01–1 = 72,01.
Сечение витка, мм²,:
= 419,74 мм².
где - предварительно определенное значение плотности тока;

I_Ф1- фазный ток обмотки НН, А.
К полученным значениям П₁ и h_В1 по сортаменту обмоточного провода (табл. 2.4) подбивают провода прямоугольного сечения.

Так как провода с сечением П₁ в таблице нет (оно велико), то выбираем 4 параллельных провода:

Провод: АПБ сечение – 107,1 мм²; а = 6 мм; b = 18 мм.

Подобранные размеры проводов записываем в виде:



4х,

где а и b - размеры провода без изоляции, мм;

а¹ и b¹ - размеры провода в изоляции, определяют по табл. 2.4 и 3.2;

n_B1 - число параллельных проводов.
Размеры провода в изоляции:
6+0,5 = 6,5

18+0,5 = 18,5

где - расчетная толщина изоляции на две стороны, принимая по табл.3.2.

Полное сечение витка обмотки, мм²,:

П₁ = n_B1  П_ПР= 4^.107,1 = 428,4 мм²,
где П_ПР - сечение одного провода, принятое по таблице 2.4.
Реальная плотность тока в обмотке, А/мм²,:
= 2,96 А/мм²,

где - номинальный фазный ток а обмотке НН, А.
Осевой размер (высота) витка, см,:
4·1,85 = 7,4 см,

где n_B1-число параллельных проводов;

h_ПР - высота одного провода в изоляции, см;

h_ПР = b¹ - при намотке плашмя, где b¹- размер провода, см.

Осевой размер обмотки НН, см,:

7,4·(15+1)+1 = 119,40 см.

Двухслойную цилиндрическую обмотку выполняют с охлаждающим каналом между слоями.

Радиальный размер обмотки, см,:

2·0,65+0,6 = 1,9 см,

где a₁₁ - размер охлаждающего канала, см, в зависимости от длины обмотки (а₁₁ = 0,6 см);

l₁ - выбирают по табл.3.3.

Внутренний диаметр обмотки, см,:

30+2·1,5 = 33 см,

где a₀₁ - ширина канала между обмоткой НН и стержнем по табл.2.7.

Наружный диаметр обмотки, см,:

33+2·1,9 = 36,8 см.

Полная охлаждающая поверхность обмотки НН, м², для всего трансформатора:
0,75·6·3,14·(33+36,8)·119,4·10^-4 = 11,98 м².
Так как между слоями обмотки есть охлаждающий канал принимаем К = 6.

После определения потерь короткого замыкания для обмотки НН следует найти плотность теплового потока q₁, Вт/м², на поверхности обмотки:

= 541,75 Вт/м² < 1600 Вт/м².

Полученное значение q₁ не должно превышать 1600 Вт/м², для медных обмоток.