151715 (621894), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

(4.25)

Суммарная радиальная сила, действующая на наружную обмотку и стремящаяся растянуть ее, равна:

(4.26)

На обмотку также действует осевая сила , которая алгебраически складывается из двух сил и . Если нет разрыва в обмотке, то = 0. Так как для рассчитываемого трансформатора регулировочные витки располагаются по высоте всего наружного слоя и соответственно разрыв в обмотке отсутствует, то = 0.

(4.27)

Тогда полная осевая сила будет равна:

Учитывая взаимное расположение обмоток, имеем:

- сжимающая сила обмотки:

= 0

- сила, действующая на ярмо:

= 0

Для оценки механической прочности обмотки определяют напряжение сжатия во внутренней обмотке НН, возникающее под воздействием радиальной силы и напряжения сжатия в прокладках межвитковой и опорной изоляции обмоток.

При определении напряжения сжатия от радиальной силы находится сила, сжимающая внутреннюю обмотку, условно рассматриваемая как статическая:

(4.28)

Напряжение на сжатие в проводе обмоток:

(4.29)

или при допустимом МПа допустимого.

Напряжение на разрыв в наружной обмотке АН имеет гарантированный запас и в трансформаторах мощностью до 6300 кВ·А может не рассчитываться.

Напряжение сжатия на опорных прокладках НН:

(4.30)

где - число прокладок на окружности обмотки ( = 8);

- радиальный размер обмотки, м;

- ширина прокладки, м, принимается от 0,04 до 0,06 м [1].

или при допустимом МПа допустимого.

При расчете температуры обмоток при КЗ полагают, что вследствие кратковременного процесса можно не учитывать теплоотдачу от обмотки к маслу и считать, что все тепло, выделяющееся в обмотке, накапливается, повышая ее температуру. Если при расчете температуры обмотки учесть увеличение удельного сопротивления провода с его нагревом, а также теплоемкость металла провода и его изоляции, то, полагая изменение температуры обмотки с изменением времени линейным, можно конечную температуру обмотки ,°С, через , с, после возникновения КЗ определить по формуле (для алюминиевых обмоток) [2]:

(4.31)

где - начальная температура обмотки, принимаемая за 90°С;

- длительность КЗ, которая для трансформаторов с номинальным напряжением 35 кВ·А и ниже равна 4 с.

°С,

то ниже допустимой температуры для алюминиевых обмоток = 200 °С.

Время достижения температуры 200 °С:

°С, (4.32)

2. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ

Окончательно выбираем конструкцию магнитной системы – трехстержневая с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми на среднем. Прессовку стержней осуществляем деревянными планками и стержнями, ярм – прессующими шпильками, проходящими вне активной стали марки 3404 толщиной 0,3 мм.

1. Размеры пакетов и активных сечений стержня и ярма

Расстояние между осями соседних стержней плоских шихтованных магнитных систем равно сумме внешнего диаметра наружной обмотки и изоляционного расстояния между наружными обмотками соседних стержней, т.е.

(5.1)

Принимаем = 26 см.

Выбираем размеры пакетов стали провода при d =0,125 м. Чтобы получить полное сечение стержня и ярма, необходимо данные таблицы [1] умножить на два, т.к данные даны для одного сектора, т.е. половины круга заполнения сечения стержня и ярма.

a×b =120×18; 105×16; 95×6; 85×6; 65×7; 40×6; D = 0,125 м; n_c = 6; a_я= 65 мм; сечение стержня = 112,3 см²; сечение ярма = 115,3 см²; объем угла = 1,157 дм³

Определяем высоту окна, см:

(5.2)

где - высота обмотки ВН;

- расстояние от обмотки до ярма сверху (равно значению , определенному ранее по справочным данным);

- расстояние от обмотки до ярма снизу (равно значению , определенному ранее, плюс прессующее кольцо на 45 мм).

Принимаем = 57 см.

Активное сечение стержня и ярма определяется по формуле:

(5.3)

где - фактическое сечение стержня и ярма

= 0,01123 м²,

= 0,01153 м².

1. Определение масс активной стали

Масса стали одного угла при многоступенчатой форме сечения определяется по формуле:

(5.4)

где - объем угла, дм³;

- плотность электротехнической стали, для холоднокатаной стали принимается = 7,65 кг/дм³.

Масса стержней определяется по следующей формуле:

(5.5)

где - число стержней магнитной системы;

- площадь поперечного сечения стержня, см²;

- высота окна, см;

- высота ярма, см, равная ширине наибольшего листа ярма.

Масса ярм трехстержневого магнитопровода равна:

(5.6)

Масса стали трехстержневого магнитопровода равна:

(5.7)

2. ПОТЕРИ И ТОК ХОЛОСТОГО ХОДА

Для определения потерь в стали магнитной системы необходимо уточнить магнитную индукцию стержня и ярма:

(6.1)

Среднее значение индукции в углах возьмем равным индукции в стержне = 1,55, Тл.

По справочным данным [1] находим значения удельных потерь и коэффициенты увеличения потерь для углов с прямыми и косыми стыками.

Определим потери холостого хода:

(6.2)

где и - число углов прямыми и косыми стыками соответственно;

- коэффициент, учитывающий добавочные потери в магнитной системе, который в случае отжига листов можно принять равным 1,1. Коэффициент увеличения потерь в углах определяется по среднему значению индукции в угле.

или при допустимых потерях = 660 Вт составляет

Средняя индукция в косом стыке:

(6.3)

По справочным данным [2] находим значения удельных намагничивающих мощностей стержней, ярм, прямого и косого стыков, а также коэффициентов увеличения намагничивающей мощности для углов с прямыми и косыми стыками:

Полная намагничивающая мощность, В·А:

(6.4)

Относительное значение тока холостого хода, %:

(6.5)

что отличается от допустимого на

Относительное значение активной составляющей тока ХХ, %:

(6.6)

Относительное значение реактивной составляющей тока ХХ, %:

(6.7)

Рассчитаем коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке. Примем , что допустимо,

2. СРАВНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАСЧЕТА С ПАСПОРТНЫМИ ДАННЫМИ

Сравнение расчетных параметров с паспортными данными трансформатора приведено в табл. 7.1.

Таблица 7.1 - Сравнение расчетных параметров с паспортными данными трансформатора

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе был проведен расчет трехфазного двухобмоточного масляного силового трансформатора. Были определены главные размеры трансформатора, основные электрические величины, параметры холостого хода и короткого замыкания, рассчитаны обмотки высшего и низшего напряжения.

В результате проведенного расчета были получены величины, близкие к паспортным данным рассчитываемого трансформатора.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: Учеб. пособие для вузов.- 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986.- 528с.: ил.

2 Гончарук А.И. Расчет и конструирование трансформаторов: Учебник для техникумов.- М.: Энергоатомиздат, 1990.-256с.

3 Кацман М.М. Электрические машины и трансформаторы. Ч.1. Машины постоянного тока и трансформаторы. Учебник для техникумов. Изд. 4-е, доп. и перераб. М.: Высшая школа, 1976.-216с.: ил.

4 Шпиганович А.Н., Захаров К.Д., Бош В.И. Расчет электрической части силовых трансформаторов подстанций горно- металлургических предприятий: Учебное пособие.- Липецк: ЛГТУ, 2005. – 220с.: с ил.

Характеристики

Список файлов курсовой работы