Расчет трансформатора ТМ100035 (стр. 2 из 8)

1.7. Активная составляющая напряжения короткого замыкания

, %

(1.6)

1.8. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания

, %

(1.7)

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА

.

Рис.1. Основные размеры трансформатора

2.1 Изоляционные промежутки (рис 1) между обмотками и магнитопроводом выбираются в соответствии с номинальной мощностью трансформатора и испытательными напряжениями по табл. 2.2, 2.3. Выбранные величины изоляционных промежутков сведены в табл. 2.1.

Таблица.2.1

Значения изоляционных промежутков трансформатора

Расстояние обмотки НН от стержня мм	Расстояние между обмотками ВН и НН, мм	Расстояние между обмотками ВН, мм	Расстояние обмотки НН от ярма, мм	Расстояние обмотки ВН от ярма, мм
a01	a12	a22	l01	l02
15	27	30	15	75

Таблица.2.2

Минимально допустимые изоляционные расстояния для обмоток НН

Мощность трансформатора S , кВА	Испытательное напряжение U1 исп , кВ	Расстояние от от стержня a01 , мм	Расстояние от от ярма, l01, мм
25 - 250	5	4	15
400 - 630	5	5	**
1000 - 2500	5	15	**
630 - 1600	18, 25, 35	15	**
2500 - 6300	18, 25, 35	17.5	**
630 и более	45	20	**
630 и более	55	23	**
Все мощности	85	30	**

примечание: ** Принимается равным l₀₂ по табл. 2.3.

Таблица.2.3

Минимально допустимые изоляционные расстояния для обмотки ВН

Мощность трансформатора S , кВА	Испытательное напряжение U2 исп , кВ	Между обмотками ВН и НН, a12 , мм	Между обмотками ВН, a22 , мм	Расстояние от от ярма, l02 , мм
25 - 100	18, 25, 35	9	8	20
160 - 630	18, 25, 35	9	10	30
1000 - 6300	18, 25, 35	20	18	50
630 и более	45	20	18	50
630 и более	55	20	20	50
160 - 630	85	27	20	75
1000 - 6300	85	27	30	75
10000 и более	85	30	30	80

2.2 Предварительное значение приведенной ширины обмоток НН и ВН. Приведенная ширина обмоток НН и ВН

(1.8)

определяется по следующей формуле

, мм

(1.9)

где коэффициент k_a находится из табл. 2.4, S_ст (кВА).

Принимаем k_a=4.6

Таблица.2.4

Значения коэффициента k_a в формуле 4.2

Мощность трансформатора Sном, кВА	Медные обмотки		Алюминиевые обмотки
	U2ном, кВ
	10 кВ	35 кВ	10 кВ	35 кВ
до 100	8.0-6.0	-	10.0-7.5	-
160-630	6.5-5.2	6.5-5.8	8.1-6.5	8.1-7.3
1000-6300	5.1-4.3	5.4-4.6	6.4-5.4	6.8-6.0
10000-80000	-	4.8-4.6	-	6.0-5.8

2.3. Ширина приведенного канала рассеяния

, мм

(2)

2.4 Диаметр стержня магнитопровода d определяется выражением, полученным в [4]:

, мм

(2.1)

Как видно из (2.1) для нахождения диаметра стержня трансформатора необходимо предварительное определение двух величин :

- основного геометрического коэффициента 

- расчетной индукции стержня В_р.

2.4.1. Значение параметра 

.

(2.2)

влияет на массогабаритные и стоимостные показатели трансформатора. При выборе его можно руководствоваться рекомендациями табл. 2.5. принимаем Значение параметра  = 1.5

Таблица.2.5

Рекомендуемые значения  для масляных трансформаторов

Металл обмоток	 при мощности S , кВА
	25 -630	1000 - 6300	10000 - 80000
Медь	1,2 - 3,6	1,5 - 3,6	1,2 - 3,0
Алюминий	0,9 - 3,0	1,2 - 3,0	1,2 - 3,0

2.4.2. Предварительное значение расчетной индукции в стержне магнитопровода

,

(2.3)

где В_с - индукция в стали магнитопровода;

k_З - коэффициент заполнения пакета активной сталью.

k_кр - коэффициент заполнения круга ступенчатой фигурой.

Предварительные значения коэффициентов в (2.7)

.

(2.4)

Таблица.2.6

Таблица.2.7

Индукция в стали стержня магнитопровода определяется маркой электротехнической стали и мощностью трансформатора. В настоящее время для изготовления магнитопроводов трансформаторов применяется холоднокатанные анизотропные стали, для которых рекомендуемые уровни индукций приведены в табл. 2.8

Таблица 2.8

Рекомендуемая индукция в стержнях силовых масляных трансформаторов

Марка стали	мощность трансформатора S, кВА
	до16	25-100	160 и более
3411,3412, 3413	1.45-1.50	1.50-1.55	1.55-1.60
3404, 3405, 3406, 3407, 3408	1.50-1.55	1.55-1.60	1.55-1.65

По таблице 2.8 принимаем марку стали 3411 или 3412 или 3413 и В_с=1.55.

Значит

Получим диаметр стержня магнитопровода

2.5 Нормализованный диаметр стержня магнитопровода. определяется округлением рассчитанного по ( 2.1 ) диаметра стержня магнитопровода до ближайшего значения по нормализованной шкале d_Н ( табл. 2.9).

Таблица.2.9

Нормализованный диаметр стержня (мм)

80	85	90	95	100	105	110	115	120	125	130	140
150	160	170	180	190	200	210	220	230	240	250	260
270	280	290	300	310	320	330	340	350	360	370	380

Принимаем d_Н = 230 мм.

При этом корректируется величина Измененное значение

(2.5)

2.6. Предварительное значение сечения стержня магнитопровода (мм²), определяемое диаметром (d, мм)

, мм2

(2.6)

2.7. Средний диаметр обмоток трансформатора

, мм

(2.7)

где коэффициент k_d принимаем на этом этапе для медной обмотки - k_d =1,39.

2.8 Высота обмоток трансформатора

, мм

(2.8)

2.9 Предварительное значение средней плотности тока обмоток D_ср (А/мм²)

для медной обмотки

, А/мм2

(2.9)

для алюминиевой обмотки

, А/мм2

(2.10)

Здесь P_к (Вт) и S (кВА) - мощность короткого замыкания и полная мощность трансформатора, заданные в техническом задании;