Смекни!
smekni.com

Электрические машины 3 (стр. 2 из 4)

1.9 Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания

1.10 Выбираем тип обмотки

Обмотка ВН при напряжении кВ и токе А – многослойная цилиндрическая из медного прямоугольного провода.

Обмотка НН при напряжении В и токе А – винтовая.

Для испытательного напряжения обмотки ВН находим изоляционные расстояния: а12 =

а22 =

h0 =

Для испытательного напряжения обмотки НН находим:

а01 =

Основные размеры трансформатора показаны на рис.1

рис.1

2. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА

2.1 Определение диаметра стержня магнитопровода:

Здесь S – мощность на один стержень магнитопровода,

f – частота питающей сети,

up – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания,

ap – ширина приведенного канала рассеяния, определяемая выражением:

Принимаем нормализованный диаметр D0 = где ПФ.С. =

Выбираем сталь марки 3405 толщиной 0,35 мм с жаростойким покрытием для отжига, кЗ = 0,96.

где a12 – изоляционный промежуток между обмотками НН и ВН определяется испытательным напряжением ( на данном этапе можно принять 3 см)

а1 и а2 – ширина обмоток ( НН и ВН ) предварительно может быть определена в виде:

коэффициент к можно принять при напряжении U1 = 35 кВ

kр – коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному (коэффициент Роговского) может принимать значение в пределах (0,93 - 0,97) и может быть принят равным 0,95.

kС - коэффициент заполнения сечения стержня сталью:

β – коэффициент, связывающий основные размеры обмотки. Значение параметра β влияет на массогабаритные и стоимостные показатели трансформатора.

2.2 Определим средний диаметр обмоток трансформатора:

где а – коэффициент (для медной обмотки а = )

2.3Высота обмотки трансформатора

2.4. Определим ЭДС витка

где BC – индукция в стержне магнитопровода (Тл), определяемая маркой стали при расчете главных размеров.

ПС – сечение стержня магнитопровода (мм2), определяемое диаметром (d, мм)

3. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА

Проектирование обмоток трансформатора осуществляется с учетом производственных и эксплуатационных требований предъявляемых к ним.

Производственные требования сводятся к оптимизации затрат материалов и труда на производство трансформатора. Это обеспечивается выбором рационального типа обмотки, материала обмоточного провода, компактным размещением и распределением витков и катушек чтобы ограничить расход обмоточного провода и обеспечить наилучшее заполнение окна магнитопровода.

К эксплуатационным требованиям относятся механическая прочность при воздействии короткого замыкания и ограниченный нагрев обмоток в номинальном режиме работы.

Механическая прочность обеспечивается рациональным расположением витков и катушек так, чтобы ограничить возникающие электромагнитные усилия.

Для достижения необходимой нагревостойкости следует обеспечить эффективную теплоотдачу от обмотки в охлаждающую среду путем создания развитой охлаждающей поверхности и выбором рациональной плотности тока. Требование эффективной теплоотдачи ограничивает размер обмотки между двумя охлаждающими поверхностями. Критерием эффективности теплоотдачи обмотки являются потери в обмотке, отнесенные к площади охлаждающей поверхности.

3.1 Выбор типа обмотки высокого напряжения:

3.1.1. Число витков на одну фазу обмотки НН.

где UФ,НН – фазное напряжение на стороне низкого напряжения

uB – напряжение одного витка.

3.1.2 Уточняем напряжение одного витка.

3.1.3 Определяем действительную индукцию в стержне, Тл.

3.1.4 Ориентировочное сечение витка, мм2

где J- средняя плотность тока, определяется по таблице.

Выбираем винтовую двухходовую обмотку, изображенную на рис.2


рис.2

3.1.5 Определим высоту одного витка, см.

где hКАНАЛА – осевой размер масляного охлаждающего канала ( ориентиро- вочно =0.4 см).

Основные размеры витка и радиального размера для винтовой двухходовой обмотки изображены на рис.3.

По сортаменту обмоточного провода выбираем, провод для двухходовой обмотки с каналом через каждый ход и с числом параллельных проводов 16.

рис.3

3.1.6 Уточняем плотность тока

3.1.7 Уточняем высоту обмотки

где ку – коэффициент учитывающий усадку межкатушечных прокладок после сушки и опрессовки обмотки (может быть принятым =0.95)

3.1.8 Определяем радиальный размер обмотки

3.1.9 Определим внутренний диаметр обмотки

3.1.10 Определим наружный диаметр обмотки

3.2 Расчет обмотки высокого напряжения

3.2.1 Число витков на одну фазу обмотки ВН на осевом ответвлении

3.2.2 Число витков на одной ступени регулирования

3.2.3 Число витков на ответвлениях:

3.2.4 Номинальное напряжение

3.2.5 Ориентировочная плотность тока, А/мм2.

3.2.6 Ориентировочное сечение витка, мм2.

Выбираем многослойную цилиндрическую обмотку из прямоугольного провода, изображенную на рис.

рис.

3.2.7 Выбираем реальное сечение проводника

Т.е. реальное сечение обмоточного провода обмотки ВН

3.2.8 Уточняем плотность тока

3.2.9 Определяем число витков в слое

3.2.10 Число слоев в обмотке определяем по наибольшему числу витков

3.2.11 Рабочее напряжение двух слоев, В.

3.2.12 Число слоев кабельной бумаги (толщина 0.12мм) =

3.2.13 Высота межслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону) = 16мм.