- •1 Расчетная часть
- •1.1 Расчет основных электрических величин
- •1.2 Выбор изоляционных расстояний
- •1.3 Расчет обмоток вн и нн
- •1.4 Расчет параметров короткого замыкания
- •1.5 Расчет механических сил
- •1.6 Расчет магнитной системы
- •2.7 Расчет характеристик холостого хода
- •2.8 Расчет кпд трансформатора
- •3 Графическая часть
1.3 Расчет обмоток вн и нн
Расчет обмотки НН.
ЭДС одного витка:
. (18)
Число витков обмотки НН:
. (19)
Принимаем целое число витков обмотки НН.
Уточняем ЭДС одного витка:
. (20)
Плотность тока в обмотках:
, (21)
где kД – коэффициент добавочных потерь, определяется по табл. 6.
Таблица 6 – Значения kД для трехфазных трансформаторов
Мощность трансформатора S, кВА |
До 100 |
160 – 630 |
1000 – 6300 |
10 000 – 16 000 |
25 000 – 63 000 |
80 000 – 100 000 |
kД |
0,97 |
0,96 – 0,92 |
0,91 – 0,90 |
0,90 – 0,87 |
0,86 – 0,78 |
0,77 – 0,75 |
По таблице 7 определяем среднее значение плотности тока ∆СР.
Таблица 7 – Средняя плотность тока Δср в алюминиевых обмотках трансформатора
Мощность, трансформатора S, кВА |
25 – 40 |
63 – 630 |
1 000 – 6300 |
10 000 – 16 000 |
ΔСР, А/мм2 |
1,2 – 1,4 |
1,4 – 1,8 |
1,5 – 1,8 |
1,2 – 1,5 |
Ориентировочное сечение одного витка
. (22)
Выбираем конструкцию цилиндрической обмотки из прямоугольного провода. Тип обмотки – цилиндрическая многослойная.
Ориентировочная высота одного витка:
. (23)
Число витков в одном слое:
, (24)
где Nсл1 – число слоев обмотки НН, Nсл1 = 4.
По табл. 5.3 [1, с. 216] выбираем число проводов n1 в одном витке и размер прямоугольного провода:
a1 = 3,28 мм = 0,328 см
b1 = 6,4 мм = 0,64 см
n1 = 3
Размер провода с учетом толщины изоляции 0,5 мм:
Полное сечение одного витка:
. (25)
Плотность тока:
. (26)
Радиальный размер провода проверяем по плотности теплового потока на поверхности обмотки:
, (27)
здесь a1, a'1 и b1 – размеры обмоточного провода, см.
Уточняем высоту обмотки НН:
. (28)
Радиальный размер обмотки НН:
, (29)
где a11 – осевой канал между слоями обмотки, определяем по табл. 8.
Таблица 8 – Минимальная ширина охлаждающего канала a11
Высота обмотки l1, см |
до 30 |
30 – 50 |
50 – 100 |
100 – 150 |
Ширина канала a11, см |
0,4 – 0,5 |
0,5 – 0,6 |
0,6 – 0,8 |
0,8 – 1,0 |
Внутренний диаметр обмотки НН:
. (30)
Значение размера a01 было ранее определено по таблице 3.
Наружный диаметр обмотки НН:
. (31)
Масса металла обмотки.
Т.к. обмотка выполняется алюминиевым проводом, то:
. (32)
Расчет обмотки ВН.
Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении:
. (33)
Принимаем целое число витков wН2.
Число витков на одной ступени регулирования:
. (34)
Количество витков на каждой ступени регулирования:
ступень +5,0%:
ступень +2,5%:
ступень 0%:
ступень –2,5%:
ступень –5,0%:
Ориентировочная плотность тока:
. (35)
Ориентировочные сечения одного витка:
. (36)
По таблице 5.1 [1, с 212] выбираем круглый алюминиевый провод диаметром d2 и сечением П2.
d2 = 3,53 мм= 0,353 см
П2 = 9,69 мм2
Диаметр провода обмотки ВН с изоляцией:
d'2 = d2 + 0,5=3,53+0,5=4,03 мм =0,403 см . (37)
Уточняем плотность тока:
. (38)
Число витков в одном слое:
, (39)
где l2 – высота обмотки ВН, l2 ≈ l1
Значение диаметра изолированного провода d2' следует подставлять в сантиметрах.
Число слоев:
. (40)
Принимаем двухслойную изоляцию из стеклоткани марки ЛСБ четыре слоя по 0,15 мм.
Радиальный размер обмотки:
(41)
Внутренний диаметр обмотки ВН:
. (42)
Наружный диаметр обмотки ВН:
. (43)
Площадь поверхности охлаждения обмотки ВН:
, (44)
где k = 0,75.
Масса металла обмотки ВН:
.