Содержание

 

Исходные  данные к расчету

Вариант 19

Число фаз                                                          m=3

Номинальная мощность                                  S =2500 кВА

Номинальные линейные напряжения           U_2л /U_1л =35/6.3 кВ

Ток холостого  хода                                          i₀=1.05 %   

Мощность (потери) Х.Х.                                  P_x=4.8 кВт

Мощность (потери) К.З.                                   P_k=24.0 кВт

Напряжение К.З.                                                U_k=6.5 %

Схема и группа соединения обмоток             Y/∆-11

Материал обмотки                                            аллюминий

Частота                                                              f=50 Гц

Режим работы                                                   продолжительный

Охлаждение                                                      масляное

Установка                                                         наружная  

1. Определение основных  электрических величин

Мощность одной  фазы и одного стержня:

Номинальные линейные токи

На стороне  НН   

На стороне  ВН 

Фазные токи обмотки одного стержня трехфазного трансформатора

 

Фазные напряжения

Испытательные напряжения (табл. 4.1)

Со стороны  НН 

Со стороны  ВН   
 
 
 
 

Изоляционные  расстояния (табл. 4.4 и 4.5)

 
 

Активная составляющая К.З.           

Реактивная составляющая К.З.       

Предварительно  определяем тип обмотки( табл. 5.8): непрерывная катушечная из прямоугольного провода.

Коэффициент Роговского

Ширина приведенного канала рассеяния:

  

k определяем из таблицы 3.3:

2. Определение основных  размеров трансформатора

2.1 Определение исходных  данных

Выбираем трехфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне.

Прессовка стержней бондажами из стеклоленты. Прессовка  ярм стальными балками. Материал магнитной системы – холоднокатаная текстурованная рулонная сталь марки 3403 толщиной 0.35мм. Индукция в стержне (табл 2.4) Ориентировочный диаметр стержня(табл 2.5) d=0.32м

По диаметру стержня  определяем( табл 2.5): коэффициент заполнения круга

Число ступеней 9

Изоляция пластин  – нагревостойкое покрытие

Коэффициент заполнения сталью(табл 2.2)

Коэффициент заполнения пакета сталью

Коэффициент усиления ярма(табл 8.7)

Магнитная индукция в ярме

Индукция в  зазоре

на прямом стыке               

на косом стыке                  

Удельные потери в стали( табл 8.10)

  - потери в стали стержня

Удельная намагничивающая  мощность( табл 8.17)

Удельные намагничивающие  мощности в зазорах(табл 8.17)

 определим из пропорции

1.0      -   1000

1.2      -   4000

1.13   -     x

Коэффициент, учитывающий  отношение основных потерь в обмотках к потерям КЗ( табл 3.6)

По табл. 3.4-3.5 определяем постоянные коэффициенты

a= 1.4∙1.06=1.484

b=0.32∙1.25=0.4

Приделы варьирования =1.2-1.6 (табл 3.12)

2.2. Расчет основных  коэффициентов

Коэффициент e=0.41( стр 126)

Масса одного угла магнитной системы:

Активное сечение  стержня:

Площадь зазора на прямом стыке  

Площадь зазора на косом стыке    

Для магнитной системы по рис 2.17б потери холостого ходя:

(табл 8.10)

(табл 8.13)

(табл 8.14)

Намагничивающая мощность

  (стр 396)

  (стр 396)

(табл 8.20, стр 395)

(табл 8.4)          (табл 8.21)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

Минимальная стоимость  активных частей при  , при этом

При   d =0.282м. Принимаем нормализованное(cтр 88)

Для в таблице рассчитаны все параметры.

м 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Расчет обмоток

3.1Расчет  обмотки НН.

ЭДС одного витка:

Число витков обмотки:

  Принимаем 

Действительная  индукция в стержне:

Средняя плотность  тока в обмотках

Ориентировочное сечение витка:

По таблице 5.8 выбираем непрерывную катушечную обмотку  из прямоугольного провода.

По ориентировочному сечению витка по таблице 5.2 выбираем прямоугольный провод с двухсторонней толщиной изоляции   :

   сечением

Плотность тока в выбранном проводе 

Принимаем конструкцию  обмотки с радиальными каналами между всеми катушками.

Высота радиального  канала

Число катушек на одном стержне принимаем

Число витков в  катушке  Принимаем витков 
 

Радиальный размер обмотки 

Высота обмотки

Коэффициент K=0.94 – 0.96 учитывает усадку изоляции после сушки и опрессовки обмотки

В обмотке НН , т.к. на низкой стороне регулировочные ответвления не делаются.

Здесь высота канала принята  , чтобы получить

Внутренний диаметр  обмотки 

Наружный диаметр  

Средний диаметр 

Масса металла  обмотки:

Коэффициент, учитывающий  увеличение массы провода за счет массы изоляции

(Таблица 5.5)

Масса провода   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2 Расчет обмотки ВН

Число витков обмотки  ВН при номинальном напряжении

 принимаем    

Напряжение, приходящееся на одну ступень регулирования 

 

Число витков на одной ступени регулирования при соединении в звезду:

 Принимаем 

Распределение витков обмотки по ступеням:

                     36700                                                             

                 35875                                                                1033+26=1059

                               35000                                                                         1033

                  34125                                                                1033-26=1007

                     33250                                                               

Ориентировочная плотность тока

Ориентировочное сечение витка

 
 

Выбираем непрерывную  катушечную обмотку из прямоугольного провода(табл 5.8)

По ориентировочному  сечению витка  по таблице 5.2 выбираем провод

 сечением 

Плотность тока в  выбранном проводе

Принимаем конструкцию  обмотки с радиальными каналами( =4мм) между всеми катушками.

Высота канала в  месте разрыва обмотки  (Схема регулирования в и г. масляный канал, табл 4.9)

Осевой размер обмотки 

Число катушек на одном стержне

 принимаем 

Число витков в катушке  Принимаем  

Общее распределение витков по катушкам

 
Радиальный размер обмотки

 

Здесь высота канала принята  , чтобы получить

Внутренний диаметр  обмотки 

Наружный диаметр  

Средний диаметр 

Масса металла  обмотки:

Коэффициент, учитывающий  увеличение массы провода за счет массы изоляции

(Таблица 5.5)

Масса провода   

Масса металла обмоток  НН и ВН

Масса провода обмоток  НН и ВН

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Определение  характеристик короткого замыкания

4.1 Расчет  потерь короткого замыкания.

Обмотка НН

Обмотка ВН

Добавочные потери в обмотке НН

 
 

Добавочные потери в обмотке ВН: