Расчет трансформатора

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ТРАНСФОРМАТОРОВ

Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин -- мощности на одну фазу и стержень, номинальных токов на стороне ВН и НН, фазных токов и напряжений.

Мощность одной фазы трансформатора, кВ-А,

Мощность на одном стержне

где с--число активных (несущих обмотки) стержней трансформатора; S-- номинальная мощность трансформатора, кВ-А.

Для однофазного трансформатора номинальный ток, А, определяется по формуле

2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА

Ширина приведенного канала рассеяния определяется по формуле:

,

где: -постоянная величина, зависящая от рабочего напряжения,

-приведенная ширина 2-х обмоток,

Ориентировочно выбираем отношение основных размеров обмотки: - для меди.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле:

где:

, , .

.

Индукция в стержне из горячекатаной стали марки Э-42:

Коэффициент заполнения активным сечением стали площади круга, описанного около сечения стержня:

Выбираем коэффициенты из таблиц:,.

Определяем главный размер трансформатора - диаметр стержня его магнитной системы:

,

Выбираем ближайшее целое значение из нормализованной шкалы диаметров: .

Пересчитываем :

.

Находим средний диаметр канала между обмотками:

Высота обмотки трансформатора определяется по формуле:

Активное сечение стержня:

ЭДС витка:

3. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ОБМОТОК

Ориентировочное сечение витка обмотки:

Число витков на одну фазу обмотки высшего напряжения:

Определяем ЭДС витка:

Действительная индукция в стержне:

Необходимо учесть регулировку напряжения для обмотки высшего напряжения:

Для данной обмотки пределы регулирования составляют -5%; -2,5%; 0%; +2,5%; +5%, следовательно, необходимо предусмотреть выводы для регулирования для обмотки высшего напряжения (см.рисунок ниже).

Расчет обмотки низшего напряжения. Число витков для получения номинального напряжения:

Плотность тока:

Сечение витка обмотки НН:

Выбираем провода для обмотки ВН и НН из таблиц метод. указания:

Число слоев для обмоток трансформатора:

Для данных обмоток из таблиц метод. указания выбираем межслойную изоляцию из кабельной бумаги К-120 в два слоя(), межкатушечная изоляция из электроизоляционного картона марки ЭВ-1,0 (толщина картона 1мм).

4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Принимаем потери короткого замыкания равным рабочим потерям. Основные потери для медного провода:

,

где с- число стержней;

- средний диаметр соответствующей обмотки.

5. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЯ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Напряжение короткого замыкания определяет потери напряжения в трансформаторе, его внешнюю характеристику и ток короткого замыкания.

Активная составляющая напряжениявыраженная в процентах:

Реактивная составляющая напряжения выраженная в процентах:

Напряжение короткого замыкания трансформатора определим по формуле:

6. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ

Для данного сердечника выбираем число ступеней n=2.

Электрический трансформатор ток напряжение замыкание

Полное сечение ступенчатой фигуры:

Активное сечение стержня:

Для ярма, имеющего прямоугольную форму поперечного сечения, общая площадь:

Активное сечение ярма:

Число пластин стали в отдельных пакетах стержня и ярма:

, где - толщина набора,

- толщина листов стали (0,35 мм).

Масса стали:

, где

Определение потерь холостого хода трансформатора:

где - удельные потери в 1 кг стали стержня и ярма, зависящие от индукции , марки и толщины стали.

Индукция в стержне и ярме:

Тогда потери холостого хода равны:

При расчете тока холостого хода трансформатора отдельно определяют его активную и реактивную составляющую. Активная составляющая тока:

Полная намагничивающая мощность:

Реактивная составляющая тока холостого хода:

Полный ток холостого хода:

Размещено на Allbest.ru