3.1.Розрахунок обмотки НН
Визначаємо число витків на одну фазу обмотки НН за формулою:
Напруга одного витка:
Дійсна величина індукції у стержні:
Орієнтовний переріз витка, мм2,
Для орієнтовного значення за табл.2.5 вибираємо провідник:
Повний переріз витка з паралельних проводів визначається за формулою:
Визначаємо дійсну густину струму:
Осьовий розмір витка визначається за рис.3.
Рис.3. Переріз витка обмотки НН
Осьовий розмір обмотки, м, визначаємо за формулою:
Радіальний розмір обмотки визначається:
Рис.3.1. До визначення радіальних розмірів обмотки
Внутрішній діаметр обмотки:
Зовнішній діаметр обмотки
Визначаємо повну поверхню охолодження одношарової обмотки НН (має дві поверхні, що охолоджуються) для всього трансформатора:
де – коефіцієнт, що враховує зменшення поверхні охолодження внаслідок її закриття рейками та іншими ізоляційними деталями.
Визначаємо густину теплового потоку на поверхні обмотки НН:
|
|
3.3. Розрахунок обмотки ВН та регулювання напруги
Вибираємо схему регулювання з виводом усіх кінців трьох фаз обмотки до одного трифазного перемикача. Контакти перемикача розраховані на робочий фазний струм:
Найбільша напруга між контактами перемикача в одній фазі дорівнює , а на одному ступені .
Для отримання на обмотці ВН регулювальних напруг необхідно з'єднати:
Напруга В | Виводи обмотки |
35000+2∙875=36750 | Х1 Y1 Z1 |
35000+875=35875 | Х2 Y2 Z2 |
Х3 Y3 Z3 | |
35000 1∙875=34125 | Х4 Y4 Z4 |
35000 2∙875=33250 | Х5 Y5 Z5 |
Число витків обмотки ВН:
Число витків на одному ступені регулювання:
Число витків на інших ступенях:
Напруга, В, | Число витків на відводах |
1854=1766+2∙44 | |
1810=1766+44 | |
1722=1766-44 | |
1678=1766-2∙44 |
Осьовий розмір обмотки ВН визначаємо за формулою:
= =0,62 м.
Визначаємо густину струму в обмотці ВН:
що не відрізняється більше, ніж на 10% від .
Орієнтовний переріз витка за формулою:
Вибираємо круглий провідник перерізом:
Рис. 3.3. Переріз витка обмотки ВН
Число витків у шару:
Число шарів в обмотці ВН:
де – число витків верхнього ступеня регулювання.
Із умов доцільності (щоб регулювальні витки чотирьох ступенів були розміщені у зовнішньому шару) приймемо:
Ширина осьового каналу між котушками дорівнює:
Регулювальні витки розміщені у зовнішньому шару симетрично відносно середини висоти обмотки. Таке розміщення витків досягається за схемою, де витки кожної ступені поділяються на дві послідовно з’єднані групи. Намотування регулювальних витків здійснюється тим же проводом і в тому ж напрямку намотування, що й основних витків обмотки.
|
|
Приймаємо такий розподіл витків у шарах:
- 1 шар (починаючи з середини) – 144 витків;
- 2 шар – 144 витків;
- 3 шар – 144 витків;
- 4 шар – 144 витків;
- 5 шар – 144 витків;
- 6 шар – 144 витків;
- осьовий канал шириною 6 мм;
- 7 шар – 144 витків;
- 8 шар – 144 витків;
- 9 шар – 144 витків;
- 10 шар – 144 витків;
- 11 шар – 144 витків;
- 12 шар – 176 витків (зовнішній), де розміщені регулювальні витки чотирьох ступенів по 44 витків у кожній (рис. 3.4).
Рис.3.4. Обмотка ВН трансформатора та
розміщення витків у зовнішньому шару обмотки
Радіальний розмір обмотки без екрану за формулою:
де
– радіальний розмір каналу; - число осьових каналів.
Радіальний розмір обмотки з екраном:
Внутрішній діаметр обмотки (до внутрішньої ізоляції екрану):
Зовнішній діаметр обмотки з екраном:
Визначаємо поверхню охолодження обмотки ВН:
де – коефіцієнт закриття для зовнішніх обмоток; .
Визначаємо густину теплового потоку на поверхні обмотки ВН:
що менше гранично допустимого 1400 Вт/м2.