Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний

 

Мощность одной фазы трансформатора

(стр. 97 3.1) [1],

Где

S – номинальная мощность трансформатора, кВА.;

m – число фаз трансформатора.

 

Номинальные токи

 

Номинальный (линейный) ток обмотки ВН, СН и НН трехфазного трансформатора, А:

(стр. 97 3.3),

Где

S – мощность трансформатора, кВА;1600

U – номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.

 

Номинальный ток на стороне ВН:16000в

Номинальный ток на стороне НН:690в

А.

 

 

Фазные токи

На стороне ВН: А (стр. 97 3.6).

На стороне НН А (стр. 97 3.5).

 

Фазные напряжения

На стороне ВН:

На стороне НН:

 

Испытательные напряжения (стр. 169 табл. 4.1):

Обмотка ВН: U_ИСП = 55 кВ; для

Обмотка НН: кВ (см. примечание).

 

Типы обмоток (стр. 258 табл. 5.8):

Обмотка ВН при напряжении 10 кВ и токе 57,74 А:

цилиндрическая многослойная из круглого провода.

Обмотка НН при напряжении 0,4 кВ и токе А:

винтовая одноходовая из прямоугольного провода.

 

Изоляционные расстояния

Для испытательного напряжения ВН кВ находим изоляционное расстояние
(стр. 184 табл. 4.5) мм, мм, мм.

Для испытательного напряжения НН кВ находим изоляционное расстояние
(стр. 183 табл. 4.4) мм (см. сноску).

 

 

Определение основных размеров трансформатора

 

Диаметр стержня

(стр. 106 3.17)

 

1. Мощность обмоток одного стержня кВА
2. Ширина приведенного канала рассеяния

(стр. 120),

(стр. 120 3.28),

Где находится, как (стр. 121 табл. 3.3).

м (стр. 121 табл. 3.3 примечание 1)

м

1. (стр. 159 табл. 3.2) В целях экономии всех материалов трансформатора рекомендуется при прочих равных условиях выбирать меньшее из рекомендуемых
2. Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского) при определении основных размеров можно приближенно принять
3. Частота Гц.
4. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

(стр. 99 3.9),

Где

P_к – потери короткого замыкания, Вт;11000

S – мощность трансформатора, кВА.1000

 

 

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

(стр. 99 3.10),

Где

u_к – напряжение короткого замыкания в %;5,5%

u_а – активная составляющая напряжения короткого замыкания в % .1,1%

%.

1. Индукция в стержне Тл (стр. 78 табл. 2.4)?
2. Коэффициент заполнение активным сечением стали площади круга

(стр. 163 3.67)

(стр. 77 табл. 2.2 примечание 1)

k_КР = 0,927 Число ступеней - 7 (стр. 82-83 табл. 2.5)

 

Ближайший нормализованный диаметр d_Н = 0,26 м.

Определим значение :

Средний диаметр канала между обмотками может быть предварительно приближенно определен по формуле

(стр. 163 3.70),

Где

- радиальный размер осевого канала между стержнем и обмоткой НН ( м),

- радиальный размер осевого канала между обмотками НН и ВН ( м),

- радиальный размер обмотки НН, может быть приближенно рассчитан по формуле

(стр. 164 3.71)

Где

Принимаем для трансформаторов мощностью 25-630 кВА с плоской магнитной системой.

м.

d₁₂ = d_Н + 2 · a'₀₁ + 2 · a'₁₁ + a'₁₂ = 0,26 + 2 · 0,015 + 2 · 0,035 + 0,02 = 0,38 м.

 

Высота обмотки

Высота обмотки определяется по формуле

(стр. 164 3.72)

 

Электродвижущая сила одного витка определяется по формуле

(стр. 164 3.74)

u_В = 4,44 · f · B_С · П_С = 4,44 · 50 · 1,57 · 0,0477 = 16,625 В.

Расчет обмотки НН

Число витков на одну фазу обмотки НН

(стр. 265 6.1)

витка

Напряжение одного витка

(стр. 265 6.2)

 

 

Действительная индукция в стержне

(стр. 265 6.3)

Тл

Средняя плотность тока в обмотках

(стр. 255 5.5)

Где

- коэффициент, учитывающий наличие добавочных потерь в обмотках, потери в отводах, стенках баков и т. д.

(стр. 131 табл. 3.6)

Одноходовая обмотка

Осевой размер одного витка

(стр. 269 6.17)

Где

- осевой размер масляного охлаждающего канала.

Ориентировочное значение может быть принято равным, но не менее 0,004 м (4 мм)

(стр. 270)

Принимаем м

 

Т.к (для алюминиевого провода), следует применять одноходовую обмотку.

Ориентировочное сечение витка

(стр. 266 6.6)

 

П₁ = 16 · 24,7 = 395,2 мм² = 395,2 · 10^-6 м².

Толщина провода с изоляцией для одноходовой обмотки

м

Толщина провода без изоляции

м

Предельное значение толщины провода для одноходовой обмотки

(стр. 261 5.7)

- для винтовых и катушечных обмоток

- плотность теплового потока на охлаждаемой поверхности обмотки

м

Ввиду того что м (т.е толщина провода меньше предельной толщины) выбираем одноходовую винтовую обмотку с радиальными каналами в витках и между витками с групповой транспозицией.

По полученным ориентировочным значением () и () по таблице (стр. 212-213 табл. 5.2) подбираем сечение витка из шести параллельных проводов.

П₁ = 16 · 24,7 = 395,2 мм² = 395,2 · 10^-6 м².

(стр. 272 6.20)

 

Осевой размер(высота) одноходовой обмотки с тремя транспозициями

(стр. 273 6.21)

- учитывает усадку междукатушечных прокладок после сушки и опрессовки обмотки и может быть принят 0,94-0,96.

l₁ = (24 + 1) · 2 · 7,6 · 10^-3 + ((2 · 24) + 1) · 0,95 · 5 · 10^-3 = 0,613 м.

Внутренний диаметр обмотки

Где мм (стр. 183 4.4).

D'₁ = d + 2 · a₀₁ = 0,26 + 2 · 0,015 = 0,29 м.

Наружный диаметр обмотки

(стр. 273 6.26)

D''₁ = D'₁ + 2 · a₁ = 0,29 + 2 · 0,032 = 0,354 м.