ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 3 страница

3. П.3.10.1.10, 3.10.1.11 заменить на п.3.11.1.7, 3.11.1.8.

4. В п.3.10.1.1 l заменить lнн.

Многослойная цилиндрическая обмотка из круглого провода наиболее часто применяется для обмотки ВН, при этом число параллельных проводов выбирается не более 2.

Размеры проводника, мм. По рассчитанному сечению подбирается нормализованное сечение и диаметр по табл.3.4. Запись выбранного проводника рекомендуется проводить в виде:

провод ,

где - ;

- двухсторонняя толщина изоляции по п.3.10.1.4.

Номинальные размеры сечения круглого алюминиевого неизолированного провода марки АПБ

Таблица 3.4

Сечение , мм2	Диаметр , мм	Сечение , мм2	Диаметр , мм	Сечение , мм2	Диаметр , мм
1,37 1,51 1,77 2,015 2,27 2,545 2,805 3,14 3,53 3,94	1,32 1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2,12 2,24	4,375 4,91 5,515 6,16 7,07 7,795 8,81 9,895 11,05 12,55	2,36 2,50 2,65 2,80 3,00 3,15 3,35 3,55 3,75 4,00	13,2 14,2 15,9 17,7 19,63 21,22 22,06 28,26 50,24	4,10 4,25 4,5 4,75 5,00 5,20 5,30 6,00 8,00

Уточненная плотность тока, А/мм2

где

Число витков в слое

округляем до ближайшего целого числа.

Число слоев в обмотке

- округлить до целого большего числа.

Радиальный размер обмотки ВН, мм:

(здесь и ниже индекс “2” в размерах обмотки соответствует обмотке ВН). Обмотка без вертикальных каналов

;

Обмотка с вертикальными каналами

где - толщина междуслойной изоляции, выбирается по табл.3.2 по величине рабочего напряжения между слоями ; - число вертикальных каналов и их ширина принимается такими же как и в обмотке НН (см. п. 3.10.1.9).

Высота обмотки ВН, мм

Внутренний диаметр обмотки ВН, м

где - изоляционное расстояние от обмотки НН до обмотки ВН, выбирается по по табл.1.3.

Наружный диаметр обмотки ВН, м

Поверхность охлаждения, м2

- обмотка без вертикальных каналов

- обмотка с вертикальными каналами

где =0,8 – коэффициент, учитывающий закрытие части поверхности обмотки крепящими и изолирующими деталями.

Масса металла обмоток, кГ

где =2700 кГ/м2.

Масса металла обмоток НН и ВН, кг

4. Потери короткого замыкания

Основные потери в обмотках при расчетной температуре 75°С, Вт

где омическое сопротивление, Ом

Ом·мм2/м – удельное сопротивление алюминиевого провода, приведенное к нормированной расчетной температуре обмоток +75°С (для классов нагревостойкости А и В).

Средний коэффициент добавочных потерь , учитывающий увеличение основных электрических потерь в обмотках при протекании по ним переменного тока, рассчитывается для обмоток ВН ( ) и НН ( ). При расчете все размеры подставлять в метрах.

Для обмоток из прямоугольного провода (рис.4.1,а)

где , - число элементарных проводников по оси обмотки; - размер неизолированного проводника по оси обмотки; - размер неизолированного проводника по радиусу обмотки, - высота обмотки (соответственно или ), - число элементарных проводников по радиусу обмотки.

Примечание. При намотке на ребро: - размер неизолированного проводника по оси обмотки; - размер неизолированного проводника по радиусу обмотки.

Для цилиндрической обмотки из круглого провода (рис.4.1,б)

где ; - число элементарных проводников по оси обмотки; - диаметр неизолированного провода; - высота обмотки (соответственно или ), - число элементарных проводников по радиусу обмотки.

Обычно для правильно выбранных размеров цилиндрических обмоток.

Рис. 4.1. К определению добавочных потерь в обмотках

Для винтовой обмотки при коэффициент добавочных потерь от вихревых токов необходимо умножить на коэффициент добавочных потерь от циркуляционных токов в параллельных проводниках - .

где ; - частота питающей сети, Гц; =0,0344 мкОм м – Удельное электрическое сопротивление алюминиевого провода; - число элементарных проводников по оси обмотки; - число элементарных проводников по радиусу обмотки; - размер неизолированного проводника по оси обмотки; - размер неизолированного проводника по радиусу обмотки, - высота обмотки НН.

Потери в отводах, Вт

где - вес отводов, кг; общая длина отводов, м:

- при соединении обмоток в звезду;

- при соединении обмоток в треугольник;

=2700 кГ/м3; - А/мм2; - м2

В силовых трансформаторах общего назначения потери в отводах составляют, как правило, не более 5-8% потерь короткого замыкания. Добавочными потерями в отводах пренебрегаем.

Потери в баке и металлических конструкциях, Вт:

Где =0,015…0,025; - подставляется в кВА.

В сухих трансформаторах потерями в металлических конструкциях пренебрегаем.

Потери короткого замыкания трансформатора, Вт

Значение для масляных и сухих трансформаторов общего назначения регламентированы соответствующими стандартами и не должны отклоняться от заданных более чем на 5%.

При получении выше заданного предела необходимо уменьшить плотность тока в обмотках.

Плотность теплового потока на охлаждаемой поверхности, Вт/м2:

- Обмотки НН

;

- Обмотки ВН

Для масляных трансформаторов удельный тепловой поток как правило не должен ниже и не превышает величину и регулируется количеством каналов .

В сухих трансформаторах удельный тепловой поток должен соответствовать табл. 4.2. и 4.3. и регулируется как количеством каналов так и их шириной.

Минимальная ширина охлаждающих каналов в обмотках. Масляные трансформаторы.

Таблица 4.1

Вертикальные каналы				Горизонтальные каналы
Длина канала, мм	Обмотка-обмотка, мм	Обмотка-цилиндр, мм	Обмотка-стержень, мм	Длина канала, мм	Обмотка-обмотка, мм
До 300	4-5		4-5	До 40
300-500	5-6		5-6	40-60
500-1000	6-8	5-6	6-8	60-70
1000-1500	8-10	6-8	8-10	70-80

Сухие трансформаторы, вертикальные каналы. Выбор ширины канала по допустимому превышению температуры и плотности теплового потока на поверхности обмотки q.

Таблица 4.2

Класс изоляции	Допустимое превышение температуры, °С	Плотность теплового потока, Вт/м2, при ширине канала, мм
Класс изоляции	Допустимое превышение температуры, °С
А
Е, В	75-80
F
H

Сухие трансформатор, горизонтальные канала. Выбор ширины канала по допустимому превышению температуры и плотности теплового потока на поверхности обмотки q.

Таблица 4.3

Класс изоляции	Допустимое превышение температуры, °С	Плотность теплового потока, Вт/м2, при ширине канала, мм
Класс изоляции	Допустимое превышение температуры, °С
А
Е, В	75-80
F
H

5. Напряжение короткого замыкания

Напряжение короткого замыкания определяет внешнюю характеристику и ток короткого замыкания трансформатора. Величина является паспортной величиной, и при расчете не допускается отклонение более чем на 5%.

Напряжение короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называется приведенное к расчетной температуре напряжение, первичной обмотки в режиме короткого замыкания вторичной обмотки и номинальном токе в ней.

Параметры схемы замещения при коротком замыкании, Ом (рис.5.1)

- активное сопротивление обмоток;

- активное сопротивление первичной обмотки;

- активное сопротивление вторичной обмотки;

- индуктивное сопротивление обмоток (п. 5.3);

- индуктивное сопротивление первичной обмотки, эквивалентное потоку рассеяния;

- индуктивное сопротивление вторичной обмотки, эквивалентное потоку рассеяния.

Рис. 5.1. Схема замещения КЗ для одной фазы трансформатора.

Первичной считать ту сторону (обмотку), где величина напряжения равна сетевому гостированному напряжению согласно табл. 5.1.

Таблица 5.1.

Номинальные междуфазные линейные напряжения

Сетевое гостированное напряжение, кВ	0,22	0,38	0,66
Первичные обмотки, кВ	0,22	0,38	0,66	3,15	6,3	10,5
Вторичные обмотки, кВ	0,23	0,4	0,69	3,15 3,3	6,3 6,6	10,5	38,5

Активная составляющая напряжения короткого замыкания, В

Реактивная составляющая напряжения КЗ, В

где , Ом,

- средняя длина силовой линии потока рассеяния; - средний диаметр канала между обмотками (приложение 2); .

При расчете все размеры подставлять в метрах.

Расчетное значение напряжения КЗ, %

где ; ;

Если много больше (меньше) заданной величины, следует увеличить (уменьшить) l, т.е. изменить . Эту корректировку целесообразно выполнять начиная с обмотки НН: п.п. 3.10.1.1, 3.10.1.2, 3.10.11.3 – для цилиндрических обмоток; п.п. 3.10.2.1, 3.10.2.2, 3.10.2.3 – для винтовых обмоток.

Используя табл. 3.2 увеличиваем (уменьшаем) осевой размер проводника b (a – при намотке на ребро) переходя на другой нормализованный размер b. При этом будет уменьшаться радиальный размер проводника, т.к. сечение элементарного проводника должно остаться на прежнем уровне. При этом возможна корректировка .

Затем корректируется обмотка ВН на новую высоту и дальнейший расчет.

В соответствии с указанием ГОСТа 11677-85 токи короткого замыкания для силовых трансформаторов должны определяться следующим образом:

- установившийся ток короткого замыкания для двухобмоточного трансформатора (при 1000кВА), А

, но не более 25 ,

где - номинальный фазный ток соответствующей обмотки;

- наибольший ударный ток короткого замыкания

где - коэффициент, определяемый по табл.5.2.

Коэффициент для определения наибольшего ударного тока короткого замыкания

Таблица 5.2

		1,5								14 и более
	1,51	1,63	1,75	1,95	2,09	2,19	2,28	2,38	2,46	2,55

Обозначение: , - реактивная и активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора.

Примечание. Для известного трансформатора, работающего в известной сети, реальный ток К.З. должен рассчитываться по методам, применяемым в расчетах электрических сетей.

Радиальная механическая сила на одну обмотку, Н

где - число витков соответствующей обмотки; ; .

Тангенсальная растягивающая обмотку сила

Напряжение на растяжение в алюминиевом проводе

мПа,

где - сечение витка соответствующей обмотки, м2.

6. Расчет магнитной цепи

Для нормализованного ряда диаметров стержней магнитных систем силовых трансформаторов нормализованы так же число ступеней в сечении стержня и ярма, размеры пакетов пластин, число, размеры и расположение охлаждающих каналов, а следовательно, и площади поперечных сечений стержня и ярма и объем угла . выбираются по приложению 1.

Активное сечение стержня, м2 по п.2.3, где по п.2.3.

Активное сечение ярма, м2

Индукция в стержне, Тл

где (В)

Индукция в ярме, Тл

Масса стали в стержнях (рис.6.1), кг

где: - масса стали стержней в пределах окна магнитной системы;

- высота стержня в пределах окна, м;

- см. п. 1.8;

=7650 кг/м3 – плотность стали.

- масса стали стержней в пределах углов;

- масса угла;

Масса стали в ярмах, кг

где - масса стали ярм между осями крайних стержней;

; - масса стали заштрихованных углов;

- расстояние между осями стержней;

- изоляционное расстояние между обмотками ВН на соседних стержнях, выбирается по табл.1.3.

Масса стали магнитопровода, кг

Потери холостого хода слагаются из потерь в магнитопроводе, потерь в стальных элементах конструкции остова трансформатора. Потерями в первично обмотке, вызванными током холостого хода, и диэлектрическими потерями в изоляции пренебрегаем.

где: и - удельные потери в стали стержня и ярем; определяются по таблице 6.1. для индукций п.п. 6.4. и 6.5.;

- коэффициент увеличения потерь в углах, определяется по табл. 6.2. для выбранной формы стыка;

- сумма потерь в шести стыках выбранной формы;

- удельные потери в стыке, определяются по (п. 6.4.) при прямом стыке и по при косом стыке;

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒