Курсовая работа: Расчет силового трансформатора

где  – мощность на один стержень, ВА;

 - ширина приведенного канала рассеяния, мм;

 - коэффициент соотношения основных размеров обмоток;

 - коэффициент Роговского (коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному) выбирается из справочного материала, согласно ;

 - частота питающего напряжения, согласно задания  = 50, Гц;

 - максимальная индукция в стержне, Тл;

 - коэффициент заполнения сталью окружности;

 - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %.

Мощность на один стержень определяется числом стержней несущих основные обмотки трансформатора:

                                                                                           (2.4)

где     - мощность трансформатора, кВ·А;

 - число стержней.

Коэффициент  - отношение длины окружности канала между обмотками -  к высоте обмоток -  выбираем из справочного материала. Приближенно  можно приравнять к средней длине витка двух обмоток . Величина  определяет соотношение между диаметром и высотой обмотки. Для данного типа трансформатора предварительно примем  =1,2

Ширина приведенного канала рассеяния трансформатора

при определении диаметра стержня еще не известна.  - размер канала между обмотками ВН и НН определяется как изоляционный промежуток по испытательному напряжению обмоток ВН. Размер

предварительно определяют согласно по формуле:

                                                                                     (2.5)

где  - коэффициент канала рассеяния, который для обмоток из алюминиевых проводов из справочного материала [2] примем:

0,81,

тогда

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %, определяется по формуле:

                                                                             (2.6)

где напряжение короткого замыкания , %, определяется из задания  = 6,5%.

Активная составляющая напряжения короткого замыкания , %, для трансформаторов большой мощности (выше 10 МВ·А) пренебрежительно мала. Но с уменьшением мощности  увеличивается и для данных расчетов равно:

                                                                                    (2.7)

где     - потери короткого замыкания, Вт;

 - полная мощность трансформатора, кВ·А.

Индукция в стержне из рулонной электротехнической стали принимается, на данном этапе расчета  = 1,55, Тл [2].

Коэффициент заполнения сталью  - относительно активного сечения стержня к площади круга с диаметром, равным диаметру стержня на данной ступени расчета неизвестен, но предварительно его можно согласно [2] принять .

Подставим полученные значения в формулу диаметра стержня и получим:

Полученный диаметр округляем до ближайшего значения по нормализованной шкале [4]: .

Высоту обмотки трансформатора определяют согласно [4] по формуле:

                                                                                 (2.8)

где  - средний диаметр между обмотками может быть приближенно определен так:

                                                                                 (2.9)

где  = 1,4 – 1,45 для алюминиевых обмоток согласно [4].

Тогда высота обмотки  будет равна:

Примем  = 0,46 м.

Активное сечение стержня определяется по формуле:

                                                                               (2.10)

где  - сечение ступенчатой фигуры стержня согласно:

 = 112,3,см2;

 - коэффициент заполнения стержня согласно:

 = 0,96.

Тогда активное сечение стержня будет равно:

3  ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ОБМОТОК И ИХ РАСЧЕТ

3.1 Выбор типа обмоток высшего и низшего напряжений

Учитывая проведенные расчеты и исходные данные трансформатора, выбираем тип обмотки:

НН – цилиндрическая одно- и двухслойная из прямоугольного провода марки АПБ с толщиной изоляции на две стороны с учетом допусков 0,5 мм;

ВН – цилиндрическая многослойная из круглого провода марки АПБ с толщиной изоляции на две стороны 0,4 мм [4].

3.2 Расчет обмоток низшего напряжения

Обмотка низшего напряжения располагается у большинства трансформаторов между стержнем и обмоткой высшего напряжения, то есть первой от стержня, поэтому расчет обмоток начинают именно с нее. При расчете обмоток [1] сначала определяют число витков, приходящихся на одну фазу обмотки НН трансформатора  по формуле:

                                                                                     (3.1)

где     - ЭДС, возникающая в одном витке, В;

 - напряжение обмотки НН, В.

Электродвижущую силу одного витка получают из следующего соотношения:

                                                                       (3.2)

где     - индукция в стержне, Тл;

 - активное сечение стержня, м2.

Тогда число витков обмотки НН равно:

Рассчитанное значение округляем до ближайшего целого – 108.

Уточняем значение ЭДС одного витка:

                                                                                   (3.3)

Тогда действительная индукция в стержне будет равна:

                                                                                     (3.4)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8