Trans (Силовой двухобмоточный трансформатор), страница 3
Описание файла
Документ из архива "Силовой двухобмоточный трансформатор", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "технология" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Trans"
Текст 3 страницы из документа "Trans"
Масса провода в обмотке ВН с изоляцией:
Gпр 2 = 1,03351,5 кг = 362 кг
Масса металла (меди) обмоток НН и ВН:
Gо = Gо1 + Gо2 = 281,5+351,5 = 633 кг
Масса провода двух обмоток:
Gпр = Gпр1 + Gпр2 = 287,13+362 = 649,13 кг
Рис. 3 Обмотка трансформатора.
(а) Катушки
4Г 31В 4Д 4Д 31В 3Г
27,5мм 344мм 112мм 344мм 27,5мм
Каналы
(б)
15 22 27 25 30
75
55
4 5 3
Расчёт токов короткого замыкания.
Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установленной в одной из обмоток тока, соответствующего его номинальной мощности при замкнутой накоротко второй обмотки.
Потери короткого замыкания согласно параграфу 7.1 (Л-1):
Основные потери в обмотках по параграфу 7.3, при t = 75 C.
Обмотка НН:
Росн.1 = 2,410-12J12Gоб.1 = 2,410-123,622281,5 = 8853,3 Вт
Обмотка ВН:
Росн.2 = 2,410-12J22Gоб.2 = 2,410-123,682351,5 = 11424,4 Вт
Принимаем kр = 0,95
Добавочные потери в обмотке НН: kД1 = 1,038
Добавочные потери в обмотке ВН: kД2 = 1.005
Основные потери в отводах рассчитываются следующим образом:
Длина отводов определяется приближённо по (7,21) (Л-1):
lотв = 7.5l = 7.50.82 = 6.15 м
Масса отводов НН: (при плотности меди отводов = 8900 кг/м3)
Gотв.1 = lотв.Потв.1 = 6,15333,610-68900 = 18,26 Вт
Потери в отводах НН: (при k = 2,410-12)
Ротв.1 = kJ12Gотв.1 = 2,410-123,622101218,26 = 574,3 Вт
Масса отводов ВН: (при плотности меди отводов = 8900 кг/м3)
Gотв.2 = lотв.Потв.2 = 6,1511,210-68900 = 0,613 Вт
Потери в отводах НН: (при k = 2,410-12)
Ротв.2 = kJ22Gотв.2 = 2,410-123,68210120,613 = 19,92 19 Вт
Потери в стенках бака и других элементах конструкции до выяснения размеров бака определяем приближённо, по (7,25) и табл. 7,1 (Л-1):
Рб = 10kS = 100,032500 = 750 Вт
Полные потери короткого замыкания:
Рк = Росн.1kД1 + Росн.1kД1 + Ротв.1 + Ротв.2 + Рб =
=8853,31,038 + 11424,41,005 + 574,3 + 19 + 750 = 22014,5 Вт
Для номинального напряжения обмотки ВН:
Рк = 22014,5 – 0,0511481,522 = 21440 Вт
Напряжение короткого замыкания рассчитывается согласно параграфу 7,2 (Л-1):
Активная составляющая:
Реактивная составляющая:
где: f = 50 Гц
S`= 833.3 кВА
= 2,83
kp = 0.95
kq = 1.031
Напряжение короткого замыкания:
или 5,99100/6,5 = 92,15 % заданного значения.
Установившийся ток короткого замыкания на обмотке ВН по (7,38) и табл. 7,2 (Л-1):
Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания:
iк.max = 1,41kmax Iк.у. = 2,32687,34 = 1594,63 А
по табл. 7,3 (Л-1): kmax =2.32
Радиальная сила по (7,43) (Л-1):
Fp = 0.628 (iк.max w)2 kp 10-6 = 0.628(1594.63790)22.830.95 10-6 = 267 944 Н
Температура обмотки через tк = 5 сек. после возникновения короткого замыкания по (7,54) (Л-1):
= 209,13 С
Расчёт магнитной системы трансформатора.
Определение размеров магнитной системы и массы стали по параграфу 8,1.
Принята конструкция трёхфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной текстурованной стали марки 3404,0,35 мм по рис 4. Стержни магнитной системы скрепляются бандажами из стеклоленты, ярма прессуются ярмовыми балками. Размеры пакетов выбраны по табл. 8.4 (Л-1), для стержня диаметром ,0320 м без прессующих пластин. Число ступеней в сечении стержня 9, в сечении ярма 7.
Размеры пакетов в сечении стержня и ярма по табл. 8.4
№ пакета | Стержень, мм | Ярмо (в половине поперечного сечени), мм |
1 | 31040 | 31040 |
2 | 29522 | 29522 |
3 | 27024 | 27024 |
4 | 25014 | 25014 |
5 | 23011 | 23011 |
6 | 2157 | 2157 |
7 | 1958 | 1958 |
8 | 15512 | – |
9 | 1355 | – |
Общая толщина пакетов стержня (ширина ярма): 0,286 м.
По табл. 8.7 (Л-1)
Площадь ступенчатой фигуры сечения стержня: Пф.с = 746,2 см2 = 0,07462 м2;
Площадь ступенчатой фигуры сечения ярма: Пф.я = 762,4 см2 = 0,07624 м2;
Объём угла магнитной системы: Vу = 20 144 см3 = 0,020144 м3
Активное сечение стержня:
Пс = kзПф.с = 0,970,07462 = 0,07238 м2
Рис. 4 215
195
155
135
5
12
8
7 11
14
24
22
40
528 528
Активное сечение ярма:
Пя = kзПф.я = 0,970,07624 = 0,07395 м2
Объём стали угла магнитной системы:
Vу.ст = kз Vу = 0,970,020144 = 0,019539 м3
Длина стержня:
lс = 0,820+20,075 = 0,97 м
Высота ярма прямоугольного сечения:
Расстояние между осями стержней:
С = D2`` + a22`10-3 = 0.498+0.030 = 0.528 м
Массы стали в стержнях и ярмах магнитной системы рассчитываем по (8,6), (8,8)–(8,13) (Л-1):
Масса стали угла магнитной системы:
Gу = Vу.ст.ст ; где ст = 7650 кг/м3
Gу = 0,0195397650 = 149,5 кг
Масса стали ярм:
Gя = Gя` + Gя`` = 2Пя 2Сст + 2Gу = 20,07395 + 20,5287650 + 2149,5 = 1194,79+299 = 1493,79 1493,8 кг
Масса стали стержней:
Gс = Gс` + Gс`` = 1611,3 + 66,45 = 1677,75 кг
где Gс` = 3lсПсст = 30,970,072387650 = 1611,3 кг
Gс``= 3(Пса1яст – Gу) = 3 (0,07238 0,317650 – 7650 –149,5) = 66,45 кг
Общая масса стали:
Gст = Gя + Gс = 1493,8 + 1677,75 = 3137,5 кг
Расчёт потерь холостого хода.
Расчёт потерь холостого хода производим по параграфу 8.2
Индукция в стержне:
Индукция в ярме:
Индукция на косом стыке
Площади сечения немагнитных зазоров на прямом стыке среднего стержня равны соответственно активным сечениям стержня и ярма.
Площадь сечения стержня на косом стыке:
Пкос. = Пс = 1,410,07238 = 0,1024 м2
Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков по табл. 8.10 (Л-1) для стали марки 3404 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две пластины:
При Вс = 1,59 Тл, рс = 1,269 Вт/кг; рз = 974 Вт/м2
При Вя = 1,56 Тл, ря = 1,207 Вт/кг; рз = 934 Вт/м2
При Вкос. = 1,124 Тл, ркос = 445 Вт/м2
Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки стали и удаления заусенцев для определения потерь применим выражение (8,32) (Л-1).
На основании параграфа 8,2 и табл. 8,12 принимаем:
kп.р. = 1,05; k п.з. = 1;. k п.я. = 1; k п.п. = 1,03; k п.ш. = 1,05.
По таблице 8,13 (Л-1) находим коэффициент k п.у. = 10,18.
Тогда потери холостого хода:
Рх = [kп.р k п.з.(рсGс + ряGя` – 4ряGу + k п.у. Gу) + 4Пкос.ркос + + 1Псрз + 2Пярз] k п.я k п.п. k п.ш.
Рх = [1,051( 1,2691677,75+1,2071194,79-41,207149,5+
10,18149,5) + 40,1024445+10,07238974+20,07395934] 11,031,05 = = [1,055094,4+182,272+70,5+ +138,14] 1,0815 = 57401,0815 = 6207,8 Вт
Расчёт тока холостого хода.
Расчёт тока холостого хода производим по параграфу 8.3.
По таблице 8,17 (Л-1) находим удельные намагничивающие мощности:
При Вс = 1,59 Тл, qс = 1,715 ВA/кг; qс.з = 18480 ВA/м2
При Вя = 1,56 Тл, qя = 1,575 ВA/кг; qя.з = 20700 Вт/м2
При Вкос. = 1,124 Тл, qкос = 2620 ВА/м2
Для принятой конструкции магнитной системы и технологии её изготовления используем (8.43), в котором по параграфу 8.3 и таблице 8.12 и 8.21 принимаем коэффициенты:
kт.р. = 1,18; k т.з. = 1,0; k т.пл. = 1,20; k т.я. = 1,0; k т.п. = 1,05;
k т.ш. = 1,06.
По таблице 8,20 (Л-1) находим коэффициент k п.у. = 10,18.
Qх = [kт.р k т.з. (qсGс + qяGя` – 4qяGу + k т.у.k т.пл.Gу)+4.qкос Пз.кос + 1Псqс.з + 2Пяqя.з] k т.я k т.п. k т.ш.
Qх = [1,181(1,7151677,75+1,5751194,8-41,575149,5+ 42,451,20149,5) + 426200,1024+1184800,07238+2207000,07395] 11,051,06 = [1,18(2877,34125+1881,81-941,85+50110,1874)+1073,152+ +1337,5824+3061,53]1,113 = [1,1853927,48865+5472,2644]1,113 = 69106,7010071,113 = 16915,75822079 76 915,8 ВА
Ток холостого хода
i0 = Qx/10S = 76915,8/102500 = 3,077 %
или = 279 % заданного значения.
Активная составляющая тока холостого хода: