Курсовая работа: Расчет силового трансформатора
где  - длина в см;
 - площадь с мм2;
 - плотность металла отвода в кг/м3
(для алюминия  = 2700 кг/м3).
Основные потери в отводах
определяем по формуле [4]:
 (4.13)
где  - коэффициент,
зависящий от материала отвода: для алюминия -  = 12,75.
Для трансформаторов
мощностью 100…6300 кВ·А потери в стенках бака равны:
 (4.14)
где  - мощность
трансформатора; кВ·А,
 - коэффициент потерь, который по
справочным данным [4] равен
Окончательное значение
потерь КЗ с учетом рассчитанных параметров будет равно:
 или
4.2 Определение
напряжения короткого замыкания
Напряжение короткого
замыкания определяет падение напряжения на трансформаторе, его внешнюю
характеристику и ток короткого замыкания.
Напряжение короткого
замыкания  ,%
находится как геометрическая сумма его активной  ,% и реактивной  ,% составляющей.
 (4.15)
Активная составляющая
находится по формуле:
 (4.16)
Реактивная составляющая
определяется по следующей формуле:
 (4.17)
где  - ширина приведенного
потока рассеяния;
 - коэффициент Роговского.
При расчете  , а также при
всех дальнейших расчетах следует пользоваться реальными размерами рассчитанных
обмоток трансформатора ( ,  ,  ,  ,  ), а не приближенными значениями  и  , найденными
при определении основных размеров трансформатора. Весь расчет напряжения КЗ
проводится для одного стержня трансформатора.
Коэффициент  , учитывающий
отклонение реального поля рассеяния от идеального параллельного поля, вызванное
конечным значением осевого размера обмоток  по сравнению с их радиальными
размерами ( ,
 ,  ) может быть подсчитан
по приближенной формуле:
 (4.18)
где
 (4.19)
В трансформаторах
мощностью S ≤ 10000 кВ·А ширину
приведенного канала определяем по формуле:
 (4.20)
Коэффициент  определяется
по формуле [2]:
 (4.21)
Коэффициент учета
неравномерного распределения витков по высоте  приближенно определяется по
формуле [2]:
 (4.22)
где  при работе
трансформатора на средней ступени напряжения ВН. Величина  определяется как
разность осевых размеров обмоток ВН и НН. Так как для рассчитываемого
трансформатора осевые размеры обмоток равны, то  = 0, и, следовательно,  = 1.
Тогда реактивная
составляющая будет равна:
Так как  меньше допуска,
увеличим ширину канала рассеяния на 1 см, тогда:
Пересчитаем значение
реактивной составляющей:
Абсолютная погрешность
напряжения короткого замыкания не должна превышать заданного значения более чем
на 5%.
4.3 Механические силы в
обмотках
Процесс короткого
замыкания является аварийным режимом работы трансформатора. Вследствие
многократного увеличения токов в обмотках, по сравнению с номинальными токами,
в обмотках возникают ударные механические нагрузки, действующие на обмотки и
части трансформатора, сильный перегрев обмоток, вызванный выделением большого
количества тепла в проводниковом материале обмоток. Проверка обмоток на
механическую прочность при КЗ включает:
- определение
максимального тока КЗ трансформатора;
- определение
механических сил между обмотками и их частями;
- определение
механических напряжений в изоляционных опорных и межкатушечных конструкциях и в
проводах обмоток;
- определение температуры
обмоток при КЗ.
Действующее значение
установившегося тока короткого замыкания определяется по формуле:
 (4.23)
где  - номинальный ток
соответствующей обмотки, А;
 - номинальная мощность
трансформатора, МВ·А;
 - мощность короткого замыкания,
равная согласно [4]:  = 500 МВ·А;  = 2500 МВ·А;  - напряжение
короткого замыкания, %.
В начальный момент ток
короткого замыкания вследствие наличия апериодической составляющей может
значительно превысить установившейся ток и вызвать механические силы между
обмотками, превышающие в несколько раз силы при установившемся токе короткого
замыкания. Согласно общей теории трансформаторов это мгновенное максимальное
значение тока короткого замыкания определяется по формуле:
 (4.24)
где  - коэффициент,
учитывающий апериодическую составляющую тока короткого замыкания, определяемый
по формуле:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
