Визначення основних електричних величин
1.1 Визначення лінійних та фазних струмів і напруг обмоток ВН і НН
Потужність однієї фази і одного стержня визначаємо:
= /3;
= /3=1600/3=533,3 кВА.
Номінальні лінійні струми за формулою:
= ∙103/( ∙ );
= ∙103/( ∙ )=1600∙103/( ∙6300)=146,8 А;
= ∙103/( ∙ );
= ∙103/( ∙ )==1600∙103/( ∙35000)=26,4 А.
При з'єднанні зіркою фазні струми дорівнюють лінійним
= =146,8 А; = =26,4 А,
а фазні напруги визначають за формулами:
= =35000В;
= / =6300/ =3641 В.
1.2. Вибір випробних напруг обмоток:
Випробні напруги обмоток:
- для обмотки НН =25 кВ;
- для обмотки ВН =85 кВ.
1.3.Визначення активної % і реактивної % складових напруги короткого замикання за формулами (1.4), (1.5):
Визначення основних розмірів трансформатора
2.1. Вибір схеми і конструкції магнітної системи
Згідно з рекомендаціями вибираємо трифазну стержневу шихтовану плоску магнітну систему зі скісними стиками на крайніх стержнях, пресування стержнів бандажами із склострічки, ярм – стальними балками.
2.2. Вибір марки і товщини листів сталі та виду ізоляції пластин. Вибір індукції у магнітній системі
Матеріалом магнітної системи є холоднокатана текстурована рулонна сталь марки 3404 товщиною 0,35 мм. Індукція в стержні =1,62 (§2.2). Ізоляція пластин – нагрівостійке ізоляційне покриття, =0,97 (§2.2). У перерізі стержня вісім ступенів, коефіцієнт заповнення круга =0,93 (табл. 2.2).
Коефіцієнт заповнення сталлю
= =0,93∙0,97=0,9.
Ярмо багатоступеневе, число ступенів шість, коефіцієнт підсилення ярма =1,03 (§2.3).
Індукція в ярмі = / =1,62/1,03=1,573 Тл.
Число зазорів у магнітній системі: на скісних стиках чотири, на прямих – два.
Індукція в зазорі на прямому стику = =1,62 Тл, на скісному стику
= / =1,62/ =1,146 Тл.
Питомі втрати в сталі =1,353 Вт/кг; =1,242 Вт/кг. Питома намагнічуюча потужність =1,958 ВА/кг; =1,66 ВА/кг; для зазорів на прямих стиках =25100 ВА/м2; для зазорів на скісних стиках =3200 ВА/м2.
За табл. 2.6 визначаємо коефіцієнт =0,93. Приймаємо =0,95 (коефіцієнт Роговського).
2.3. Вибір коефіцієнта співвідношення основних розмірів
Величину коефіцієнта , що визначає співвідношення між шириною і висотою трансформатора, визначаємо за табл.3.2
=2.
2.4. Визначення розмірів основних ізоляційних проміжків головної ізоляції обмоток
Основні ізоляційні проміжки головної ізоляції обмоток ВН і НН зображені на рис. 2.1.
Рис.2.1. Головна ізоляція обмоток ВН і НН
Основні ізоляційні проміжки визначаємо за табл. 2.9 і 2.10.
= =75 мм | =27 мм |
=4 мм | =5 мм |
=6 мм | =50 мм |
=15 мм | =30 мм |
=25 мм | =3 мм. |
=2 мм |
2.5. Вибір діаметра стержня та конструкції обмоток
Сумарний зведений радіальний розмір обмоток визначаємо за формулою (3.7):
( + )/3= ∙10-2=0,51 ∙10-2=0,025м,
де =0,51 за табл. 3.1.
Ширину зведеного каналу розсіяння трансформатора визначаємо за формулою:
Визначаємо діаметр стержня:
=0,507
Приймаємо найближчий більший діаметр за нормалізованою шкалою діаметрів (§2.3)
=0,28 м.
Визначаємо , що відповідає нормалізованому діаметру за формулою:
Отже, в подальшому розрахунку будемо використовувати
Наближено визначаємо радіальний розмір обмотки НН за формулою:
де
Визначаємо середній діаметр осьового каналу між обмотками за формулою:
Рис.2.5. Основні розміри трансформатора
Активний переріз стержня (чистий переріз сталі):
Електрорушійна сила одного витка за формулою:
Визначаємо середню густину струму в обмотках ВН і НН за формулою:
що знаходиться в межах допустимого.
Визначаємо поперечний переріз витка обмотки:
де – струм одного стержня.
Визначаємо типи конструкцій обмоток ВН і НН: обмотки циліндричні багатошарові з прямокутного мідного провідника.
Ізоляційні відстані від обмоток НН і ВН до ярм
Висота обмотки: