Расчет силового трехфазного двухобмоточного масляного трансформатора

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Электрические машины»

на тему: «РАСЧЕТ СИЛОВОГО ТРЕХФАЗНОГО ДВУХОБМОТОЧНОГО МАСЛЯНОГО ТРАНСФОРМАТОРА»

ВВЕДЕНИЕ

Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов любой электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в современных сетях не менее пяти - шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах. Необходимость распределения энергии между многими мелкими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с числом генераторов. При этом суммарная мощность трансформаторов в сети на каждой следующей ступени с более низким напряжением в целях более свободного маневрирования энергией выбирается обычно большей, чем мощность предыдущей ступени более высокого напряжения. Вследствие этих причин, общая мощность всех трансформаторов, установленных в сети, в настоящее время превышает общую генераторную мощность примерно в 8 раз, а в будущем может повыситься.

Ввиду большой распространенности трансформаторов в электроэнергетических установках, инженеры, связанные с проектированием и эксплуатацией таких установок, должны быть осведомлены по вопросам расчета и конструирования силовых трансформаторов.

Цель курсовой работы - углубленное изучение материала по разделу «Трансформаторы», знакомство с элементами современной инженерной методики расчета силового трансформатора, подготовка студентов к самостоятельному решению задач при проектировании, изготовлении и эксплуатации трансформаторов.

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

Полная номинальная мощность S, кBA.

Номинальное линейное напряжение обмотки высшего напряжения (ВН) U1 или U2 c двумя степенями регулирования (1,05 U и 0,95 U).

Номинальное линейное напряжение обмотки низшего напряжения (HH) U2 или U1 кВ. Потери холостого хода PХ, Вт; PХ = 2,2 * S.

Потери короткого замыкания PК, Вт; PК = 12 * S.

Напряжение короткого замыкания UК, %; UК = 6%.

Ток холостого хода I0, %; IХ = 2%.

Схема и группа соединения обмоток (слева от черты сетевая или первичная обмотка, справа - нагрузочная или вторичная обмотка).

Нагрузка длительная.

Материал магнитопровода - рулонная холоднокатная электротехническая сталь марки Э 330А толщиной 0,35 мм.

Материал обмоток - медь. Конструктивная схема трансформатора - трехстержневой с концентрическими обмотками.

Число фаз m = 3. Частота f = 50 Гц.

Исходные данные заносятся в табл. 1.1

Таблица 1.1

S	U1	U2	Px	PК	UК	I0	Схема и группа
580 кВА	10 кВ	0,23 кВ	1276 Вт	6960 Вт	6 %	2 %	? / Y

2 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Мощность одной фазы: Sф = 450 (кВА). Мощность обмоток одного стержня S' = 450 (кВА). Номинальный линейный ток обмотки НН; I = 1130 (A)

Номинальный линейный ток обмотки ВН; I = 26 (A). Фазный ток обмотки ВН: при соединении Iф = 654 (А) (по п. 2.3). Фазный ток обмотки НН: при соединении Y I = 26 (A) (по п. 2.4.)

Фазное напряжение обмотки ВН: при соединении Uф = 0,23 кВ. Фазное напряжение обмотки НН: при соединении Y U_ф = = 5,8 кВ

Испытательное напряжение обмотки ВН: (табл. 2.1.) U_исп = 35 кВ. Испытательное напряжение обмотки НН: (табл. 2.1.) U_исп = 5 кВ

3 РАСЧЕТ МАГНИТОПРОВОДА

силовой трехфазный масляный трансформатор

Определение диаметра стержня D. Существует несколько способов определения D. Ввиду того, что величина D, как и многие другие размеры, неоднозначна (можно спроектировать трансформатор по одинаковым исходным данным с разным D), наиболее логичный путь - ориентировка на данные отечественных трансформаторных заводов. С учетом этого можно воспользоваться хотя и не самыми точными, но достаточно простыми выражениями для расчета двух вариантов D:

D = 101+5.17-0.0261350 = 264.49-26 = 255,9 (мм)

D = 106+5.24-0.0271350 = 262,05 (мм)

Отрезок нормализованной шкалы диаметров стержня по ГОСТ, включает следующие D (мм): 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440. Нормализованный диаметр, ближайший к двум, вычисленным по приведенным формулам, принимается равным диаметру стержня.

Выбор числа ступеней (пакетов) стержня. Поперечное сечение стержня представляет симметричную ступенчатую фигуру, вписанную в окружность диаметра D. Чем больше ступеней, тем выше заполнение окружности сталью. В силовых трансформаторах число пакетов стержня около или больше 10. Для облегчения мы будем пользоваться меньшим числом и условимся, что при D<180мм оно равно 4, при D>250мм равны 6, а в остальных случаях выбираем 5 пакетов стержня.

Расчет размеров пакетов стержня. Оптимальными размерами пакетов C и b являются такие, при которых площадь ступенчатой фигуры получается наибольшей. На рисунке 1 (Приложение 1) изображен трехпакетный стержень, а в табл. 3.1 даны оптимальные размеры.

Таблица 3.1

Число пакетов	С1 / D	С2 / D	С3 / D	С4 / D	С5 / D	С6 / D
3	0.905	0.707	0.424
4	0.935	0.8	0.6	0.335
5	0.95	0.847	0.707	0.532	0.312
6	0.96	0.885	0.775	0.632	0.466	0.28

Нормализованные размеры C (мм), дающие раскрой стали при минимальных отходах: 40, 55, 65, 75, 85, 95, 105, 120, 135, 155, 175, 195, 215, 230, 250, 270, 295, 310, 325, 350, 368, 385, 410, 425, 440.

Размеры C, подсчитанные с помощью табл. 3.1, заменяются ближайшими нормализованными. По нормализованным размерам вычисляются размеры b следующим образом:

;



2b₅ = -(b₁+2b₂+2b₃+2b₄)

C₁ = 260•0,96 = 249,6 250

C₂ = 260•0,0885 = 230,1 230

C₃ = 260•0,775 = 201,5 215

C₄ = 260•0,632 = 164,32 175

C₅ = 260•0,28 = 72,8 75

b₁ = = = 71,41 = 71

2b₂ = -71,41 = 49,83 = 50

2b₃ = -(71,41+49,83) = 24,96 = 25

2b₄ = -(71,41+49,83+24,96) = 192,3-146,2 = 46,1 = 46

2b₅ = -(71,41+49,83+24,96+46,1) = 222,2-192,3 = 29,9 = 30

2b₆ = -(71,41+49,83+24,96+46,1+29,9) = 249-222,3 = 26,7 = 27

Результаты расчетов сводим в табл. 3.2

Таблица 3.2

Номера пакетов	1	2	3	4	5	6
Ширина пластин оптимальная	249	230,1	201,5	164,3	121,16	72,8
Ширина пластин нормализованная	250	230	215	175	135	75
Толщина пакетов	71,41	24,94	12,48	23,05	14,95	13,35

Расчет сечения стержня. Площадь стержня в поперечном сечении равна сумме площадей пакетов за вычетом изоляции между пластинами. В качестве изоляции чаще всего применяется однослойное покрытие пластин лаком. Принимается, что при толщине пластин 0,35мм лак занимает 7% сечения, что учитывается коэффициентом заполнения K_з = 0,93. Поэтому:

.

F_ст = 0,93(17852,5+11460,9+5366,4+8067,5+4036,5+2002,5) = 45371 (мм²)

Расчет сечения ярма. Ярмо в поперечном сечении обычно заполняют таким же, как и стержень. Лишь крайний (последний) пакет для лучшей прессовке ярма по ширине С_К делается равным предпоследнему пакету, за счет чего сечение ярма немного увеличивается.

F_я = 45371,3 + 26,7 (135 - 75)0,93 = 46861,2 (мм²),

где индекс K обозначает номер последнего пакета.

Выбор индукций в стержнях и ярмах. Для заданной марки стали индукция в стержнях масляных трансформаторов мощностью S>160кВА рекомендуется выбирать в таких пределах:

В_ст = 1,6

При этом индукция в ярме получается равной

В_я = 1,6 = 1,55

4 РАСЧЕТ ОБМОТОК

Число витков W. ЭДС витка E_в. В формуле полной ЭДС трансформатора

.

Полагаем, что

и получаем

.

Е_в = 2221,6172594,08 = 16,12 (В)

Число витков обмотки НН

,

которое округляем до ближайшего четного числа.

W_нн = = 14

Максимальное число витков обмотки ВН

которое округляется до ближайшего четного числа.

W_мах = 141,05 = 369

Число витков регулировочной ступени обмотки ВН

с округлением до ближайшего целого числа.

W_рег = 0,05369 = 18,45 = 19

Таблица 4.1

Обмотка ВН	Обмотка НН
1,05	1	0,95
369	350	331	14

Уточняем индукцию в стержне и ярме ввиду изменения (округляем) числа витков НН

;

.

В_ст = = 1,63

В_я = 1,63 = 1,58

Выбор типа обмоток. Наиболее часто встречающиеся типы обмоток масляных трансформаторов из прямоугольного медного провода и области их применения приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Тип обмотки	Сторона	Приделы применения	Число параллельных проводов
	чаще	реже	S, кВА	I, А	U, кВ	Сечение витка, мм2	от	до
Цилиндрическая	НН ВН	ВН НН	до 80000	от 15-18 до 1200	до35	от 5,73 до 400	1	48
Винтовая одно- и двух- ходовая	НН	-	160	300	до 35	(75+ +100)	4	1216
Непрерывная катушечная дисковая	ВН	НН	160	15-18	3	5,73	1	35

В соответствии с табл.2 тип обмотки не определяется однозначно, а границы параметров являются приблизительными.

Однако чаще обмотками НН являются винтовые, а обмотками ВН с учетом удобства выполнения ответвлений для регулирования напряжения - непрерывные, состоящие из катушек (дисков).

Определение высоты окна Н (расстояние между ярмами). Согласно данным, выработанным практикой, примерная величина Н (мм) выбирается между двумя значениями, вычисленными по двум соседним формулам

Н = (238+5,5636,7+0,011350)1,66 = 756,213

Н = (258+5,5636,7+0,011350)1,66 = 789,4

Н_ср = 773

Выбор изоляции обмоток. Изоляция в трансформаторах делится на 2 типа: главную и продольную. К главной относится изоляция между обмотками и заземленными частями - магнитопроводом и баком, между обмотками ВН и НН, а также между обмотками ВН соседних фаз. К продольной относится изоляция между частями одной обмотки и включает в себя витковую изоляцию проводов, изоляцию между слоями цилиндрической обмотки, а также изоляцию между катушками винтовых и непрерывных обмоток. Величины изоляционных промежутков определяются по испытательным напряжениям (табл. 2.1), которые выбираются с учетом наибольших эксплуатационных перенапряжений.

Выбор продольной изоляции. Прямоугольный медный провод покрыт витковой изоляцией, толщина которой на две противоположные стороны равна 0,45 05мм.

В двухслойной цилиндрической обмотке междуслойной изоляцией служит масляный канал шириной не менее 4 мм при рабочем напряжении не выше 1 кВ и 0,6 0,8 см плюс 2 слоя картона по 1 мм при рабочем напряжении от 1 до 6 кВ.

Изоляция между катушками непрерывных и винтовых обмоток оценивается по формуле

,

h_k = 1.71 h_k = 4 мм

где U - рабочее напряжение обмотки, кВ;

n_K - число катушек.

Так как наиболее удобным при регулировании напряжения является n_K = 42, то в этом случае .

Однако выбранный размер h_K должен быть не менее 4 мм.

Посередине обмотки ВН, где обычно располагаются регулировочные катушки, напряжение повышается, канал h_КР = 812мм при U_BH = 6кВ, 1018 мм при 10 кВ и 1225мм при 35 кВ в зависимости от схем регулирования.

Выбор главной изоляции. На рис.2 (Приложение 1) обозначены основные изоляционные промежутки, а также радиальные размеры обмоток. В табл. 4.3 и 4.4 приведены минимальные изоляционные расстояния (мм).

Таблица 4.3

S, кВА	25-250	400-630	1000-2500	630-1600	2500-6300	630	630
Uисп (нн)(кВ)	5	5	5	18,25,35	18,25,35	45	55
а01, мм	4	5	15	15	17,5	20	23

Таблица 4.4

S, кВА	100-1000	1000-6300	630	630	100-1000	1000-6300
Uисп (вн)(кВ)	18,25,35	18,25,35	45	55	85	85
l0, мм	30	50	50	50	75	75
a12, мм	9	20	20	20	27	27
a22, мм	10	18	18	20	20	30

Выбранные размеры главной изоляции помещаем в табл. 4.5

Таблица 4.5

l0, см	a01, см	a12, см	a22, см
50	15	20	18

Определение поперечного сечения эффективного проводника. Плотность тока в обмотках находится по следующей формуле:

(А/мм²).

Здесь d₁₂ - средний диаметр канала в см, P_K в Вт, S в кВА.

.

d₁₂ = 260 + 215 + 220 + 18 = 348 (34,8 см)

Предварительно принимаем = 20 см. Добавочные потери учитываются коэффициентом K_Д, который равен 0,960,92 при S = 160630кВА и 0,910.9 при S = 100010000 кВА. Остальные параметры берутся из табл. 1.1, в п. 4.1.1. и табл.4.5.

Вычисленное Д_м должно находиться в пределах от 2,22,8 до 44,5А/мм². Значительное отклонение свидетельствует либо о наличии ошибок в расчете, либо неудачном выборе некоторых параметров. Если самостоятельная проверка не дает положительного результата, необходима консультация.

Определение сечения эффективного проводника

.

S_п(нн) = = 145,33 мм

S_п(вн) = = 5,78 мм

В дальнейших расчетах участвуют прямоугольные провода стандартных размеров, сечения которых приведены в табл.4.6. Эти сечения чуть меньше произведения a на b за счет небольшого округления углов.

Таблица 4.6

В (мм)	а (мм)
	1,35	1,56	1,81	2,1	2,44	2,83	3,28	3,8	4,4	5,1	5,5
4,4	5,73	6,65	7,75	8,76	10,2	12,0	13,9	16,2
5,1	6,88	7,75	9,02	10,2	11,9	13,9	16,2	18,9	21,5
5,9	7,76	8,99	10,5	11,9	13,9	16,2	18,9	21,9	25,1	29,2
6,4		9,77	11,4	12,9	15,1	17,6	20,5	238	27,3	31,7	34,3
6,9		10,6	12,3	14,0	16,3	19,0	22,1	25,7	29,5	34,3	37,1
8,0		12,3	14,4	16,3	19,0	22,1	25,7	29,9	34,3	39,9	43,1
9,3		14,3	16,6	19,0	22,3	25,8	30,0	34,8	40,0	46,5	50,3
10,8			19,3	22,2	25,9	30,1	34,9	40,5	46,6	54,2	58,5
12,5				25,8	30,0	34,9	40,5	47,0	54,1	62,9	67,9
14,5					34,9	40,5	47,1	54,6	62,9	74,1	78,9

Предварительная высота обмотки

Н₀ = 773-2•50 = 663 мм

где Н из табл. 4.3, l_o из табл. 4.5 (перевести в мм).

Расчет обмоток НН и ВН. Расчет каждой из этих обмоток производится в двух вариантах: обмотка НН в одном варианте рассчитывается как винтовая, в другом - как цилиндрическая двух- или однослойная. Обмотка ВН рассчитывается как непрерывная и как цилиндрическая многослойная. При пользовании табл. 4.6 следует учесть, что обозначение сторон прямоугольника (а - меньшая сторона, b - большая) условно. В случае надобности их можно поменять местами. Например, если b_эл получается малым, ближайшее табличное следует искать не в левом столбце, а в верхней строке.

Расчет цилиндрической обмотки. Прикидываем сторону эффективного провода в осевом направлении

b_эф = - 1.5 = 9,54 (мм)

где H_o - размер обмотки в осевом направлении (высота обмотки),

n_c - число слоев, число витков W;

1 - дополнительное место для одного витка, так как обмотка наматывается по винтовой линии,

1.03 - коэффициент неплотности укладки витков,

1,5 - примерная толщина витковой изоляции.

Для обмотки НН n_c = 2 (1 или 4), для обмотки ВН = (4 или 6). Без скобок даны предпочтительные числа. Но если они не дадут положительного результата, тогда расчет повторяется со значениями n_c, указанными в скобках. Далее определяем n_эл - число элементарных, параллельных в осевом направлении проводов, из которых складывается элементарный

,

n^/_эл = = 0,66 n_эл = 1

n^//_эл = = 0,07

b_эф (мм); S_п (мм²); 14,5 и 78,9 - максимальные размеры стороны и площади прямоугольника в табл. 4.6.

Большее из n`_эл и n``_эл округляем до большего целого числа и принимаем за n_эл. Затем вычисляем

.

b^/_эл = = 9,54 S^/_эл = = 5,78

b_эл = 4,4 мм а_эл = 1,35 мм

В левом столбце табл. 4.6 отыскиваем размер (b), ближайший к b`<sub>ЭЛ</sub>, который принимаем за b <sub>ЭЛ</sub>. В той же строке находим сечение, ближайшее к S` _ЭЛ, которое принимаем за S _ЭЛ. В верхней строке того же столбца, где S _ЭЛ, находим другую сторону a _ЭЛ. В заключении уточняем осевой размер Н_о

Н₀ = 1(4,4+0,5)(135,3+1)1,03 = 677,8 (мм)

и вычисляем радиальный размер

а = (1,35+1,5)6+6(6-1) = 41,1 (мм)

где 1,50,5 (витковая изоляция) + 1 (бандаж слоя), (мм),

= 48 - масляный канал между слоями, (мм).

Расчет винтовой обмотки. Формула для вычисления b _ЭЛ в общем виде

b_эф = -1,5 = - 1,5 = 144,9 (мм)

где n_х - число ходов обмотки;

m, n - целые числа, учитывающие место для одного витка ввиду намотки по винтовой линии и место для транспозиций. Если n_x = 1, то m = 4, n = 3. Если n_x = 2 или 4, то m = n = 1, b_K - ширина масляного канала (45 мм) по п. 4.4.1;

0,95 - масляные каналы устанавливают с помощью прокладок из электрокартона, которые затем подпрессовывают;

0,5 - витковая изоляция;

W - число витков обмотки НН.

Вначале берут n_x = 1. Если b_эл>14,5, тогда пробуют n_x = 2. Если все равно b_эл>14,5, только тогда останавливаются на n_x = 4. Если же и при n_x = 4, b_эл>14,5, тогда принимаем b_эл = 14,5 и n_x = 4. Затем определяем число элементарных проводников одного хода n_ЭЛХ

n^/_эл = = 9,99 n_эл = 10

n^//_эл = = 1,84

b^/_эл = = 14,5

которое округляем до большего целого числа,

S^/_эл = = 14,5 (мм²)

а_эл = 2,44 мм b_эл = 14,5 мм

Вычисленное b_эл заменяем ближайшим (b) из крайнего левого столбца табл. 4.6. В этой же строке находим и записываем S_эл, ближайшее к вычисленному, для которой в верхней строке выбираем размер .

В заключение уточняем осевой размер обмотки H_o:

.

Н₀ = 10(14,5+0,5)(3,5+1)1,03 = 695,25

И вычисляем радиальный размер



a = 33,76

Расчет непрерывной спиральной дисковой катушечной обмотки. Вычисляем размер (b) элементарного провода НН:

,

b_єл = -5-0,5 = 12,9 (мм)

n_k = 42 b_k = 5

где b_K - ширина канала между катушками (48 мм);

n_К - число катушек.

Лучше всего n_K = 42. Если при этом b_ЭЛ>14,5 мм, то можно взять n_К = 84. Если n_ЭЛ<2мм, тогда придется брать n_К = 21, хотя при нечетном числе катушек нельзя добиться их симметричного расположения вдоль стержня при регулировании напряжения. По найденному b_ЭЛ в табл. 4.6 подбирают сечение, ближайшее к S_п, которое является S_ЭЛ, а n_ЭЛ = 1. Если же S_п заметно больше табличного, то берут n_ЭЛ = 2 (можно 3 или 4 до 5) и вычисляют

,

S_эл = = 5,78 (мм²)

а_эл = 1,56

и аналогично заменяют табличным, а затем в таблице находят .

После того, как размеры обмоточного провода установлены, уточняют

.

Н₀ = (12,9+5+0,5)42 = 772,8 (мм)

Распределение витков по катушкам определяют следующим образом.

Число витков на катушку находят в виде правильной дроби

= 8 + N = 15; n = 16

где W_max по п. 4.1.3, N - целое число; n - четное число (n<n_К).

Тогда имеем: (n_К-n) катушек по N витков, n катушек по (N+1) витков. Радиальный размер обмотки

.

а_вн = (2,1+0,5)1(15+1) = 2,06119 = 41,6 (мм)

Уточняем плотность тока в обмотках:

I_Ф(НН) по п. 2.5; S_ЭЛ,n_ЭЛХ,n_Х по п. 4.7.2;

_м(НН) = = 4,5 (А/мм²)

I_Ф(ВН) по п. 2.6; S_ЭЛ,n_ЭЛ по п. 4.7.3.

_м(ВН) = = 4,5 (А/мм²)

Здесь S_ЭЛ должны быть согласно табл. 4.6, а n_ЭЛ, n_Х целые числа.

Проверка и уточнение главного канала рассеяния (расстояния между обмотками НН и ВН).

Активная составляющая напряжения короткого замыкания

,

U_а% = = 1,2%

где P_к,S табл. 1.1

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания

(U_к % в табл. 1.1).

U_р% = = 5,87%

Принимаем, что на главный канал приходится 95% напряжения рассеяния,

(U_Р % по п. 4.9.2).

U_р% = 0,955,87 = 5,58%

Средний диаметр главного канала рассеяния:

d^/₁₂ = 260+215+220+18 = 348 (см)

где , в табл. 4.5, D по п. 3.1, по п. 4.7.2.

Приведенный канал рассеяния:



= 20+ = 20+8,05 = 28,05

где в табл. 4.5, и по п. 4.7.2 и по п. 4.7.3.

Коэффициент Роговского К_Р:

K_p = 1- = 0.989

где все размеры в одинаковых единицах

H_{o -} большее по п. 4.7.2 и 4.7.3.

Расчетное напряжение рассеяния U`_Р%:

U`_Р = = 6,5

где все размеры в одинаковых единицах и по формуле п.4.1.1.

Приращение канала рассеяния для выравнивания U`_Р и U``_Р:

,

₁₂ = ( - 1) = 11,58

где d₁₂ и в см.

Уточняем ширину главного канала:

, из табл. 4.5.

a₁₂ = 20+11,58 = 31,58

5 РАЗМЕРЫ АКТИВНЫХ ЧАСТЕЙ ТРАНСФОРМАТОРА

Диаметр стержня D (по п. 3.1). D = 260. Внутренний диаметр обмотки НН:

.

d_н = 260+215 = 290

Внешний диаметр обмотки НН

.

D_н = 290+23,8 = 298

Внутренний диаметр обмотки ВН

.

d_в = 298+220 = 338

Внешний диаметр обмотки ВН

.

D_в = 338+24,16 = 346

Расстояние между осями стержней

.

С = 346+18 = 364

Активная ширина трансформатора

.

А = 3437+218 = 1347

Высота окна трансформатора

.

Н = 673+250 = 773

Расстояние между осями верхнего и нижнего ярма

,

где С₁ в табл. 3.2.

Н_оя = 773+250 = 1023

Активная высота трансформатора

.

Н_я = 773+2250 = 1273

Выбираем масштаб и строим эскиз продольного и поперечного сечения трансформатора, на котором поставляем основные размеры (рис. 3, приложение 1).

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Вес стержней магнитопровода:

G_ст = 7,6510^-6(45371,3(3773+2250)+2(24,91230(250-230)+12,48215(250-215)+23,05175(250-175)+14,95135(250-135)+13,35•75(250-75) = 996,8 (кг)

где _с = 7,65·10^-6 кг/мм³, F_ст в мм², все размеры в мм, F_ст по п. 3.4. b и C в табл. 3.2, H по п. 5.8.

Вес ярма:

G_я = 7,65·10^-646861,24364 = 522 (кг)

где F_я по п. 3.5, C по п. 5.6.

Вес углов стержня и ярма:

G_сту = 7,65·10^-645371,32250 = 173,5

G_яу = 0,0000076546861,22250 = 179,2

Вес меди обмотки НН:

,

G_нн = 38,410^-678,94,9414 = 160,4 (кг)

где = 8,4·10^-6; d_H, D_H по п. 5.2 и 5.3, S_эл, n_эл по п. 4.7.2.

Вес меди обмотки ВН:

,

G_вн = 30,00000843,1410,21771 = 101,8 (кг)

где D_в и d_в по п. 5.5 и 5.4, S_эл и n_эл по п. 4.7.3.

7 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ХОЛОСТОГО ХОДА И КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Для расчета параметров холостого хода необходимы величины удельных потерь в стали р Вг/кг, удельной намагничивающей мощности q ВА/кг стали и зазоров в шихтованных магнитных системах. Для стали Э330А и f = 50Гц они даны в табл.7.1 в зависимости от индукции В Тл (для зазоров q₃ ВА/см²).

Таблица 7.1

B	1,48	1,5	1,52	1,54	1,56	1,58	1,6	1,62	1,64	1,66	1,68	1,7	1,72
P	1,07	1,1	1,14	1,18	1,22	1,27	1,32	1,38	1,43	1,49	1,54	1,6	1,67
q	1,87	1,97	2,1	2,23	2,4	2,6	2,8	3,12	3,44	4	4,8	5,6	7,76
q3	1,79	1,95	2,15	2,35	2,59	2,87	3,15	3,51	3,78	4,31	4,83	5,35	5,93

Потери холостого хода

.

Р_х = 2399,12

Намагничивающий ток I_ор:



І_ор = = = 68% = 6,8%

где p,q из табл.7.1 F_ст, F_я -из 3.4 и 3.5 в(см²).

Активная составляющая тока холостого хода

.

І_оа = = = 0,22%

Ток холостого хода

.

І_о = = 6,8

Потери и напряжения короткого замыкания. Коэффициент добавочных потерь в однослойной обмотке

К_фнн = 1+0,085,5⁴(0,96)² = 1,0059

К_фвн = 1+0,081,56⁴(0,96)² = 1,0029

где К_Р по п. 4.9.6. пересчитанный в соответствии с п. 4.9.9,

_{ЭЛ -} в см, b_ЭЛ - в мм, по п. 4.7.2 и 4.7.3. Аналогично ведем расчет для К_фнн и К_фвн.

Потери в обмотках НН и ВН:

,

Р_{обм =} 15122,2(Вт)

где _м по п. 4.8, G по п. 6.4 и п. 6.5, K_ф по п. 7.5.1

Потери в отводах обмотки НН:

(S кВА, I_HH по п. 2.3).

Р_отв = 0,051130 = 342,65

Потери в стенках бака

(S_кВА)_.

Р_б = 0,0071350^1,5 = 347,22

Потери короткого замыкания

Р_к = 15812,07

Напряжение, обусловленное потоками рассеяния. Повторить расчет по пунктам с 4.9.4 по 4.8.7 включительно, однако взять уточненным по п. 4.9.9.

.

d^/₁₂ = 260+215+220+18 = 348 (см)

 = 16.18+ = 18.49

K_p = 1- = 0.989

U`_Р = = 6,5

^//_р% = = 45,38

Напряжение короткого замыкания

,

_к = = = 47,67

где U_а по п. 4.9.1.

8 РАСЧЕТ НАГРУЗОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Изменение вторичного напряжения %:

Для cos₂ = 0.6 sin₂ = 0.8

= 1,20,6+47,650,8+()² = 3,88%

cos₂ = 0,8 sin₂ = 0,6

= 1,20,8+47,650,6+ ()² = 2,958%

 cos₂ = 1 sin₂ = 0

= 1,21+47,650+()² = 1,2%

Рассчитать ?U для cos = 0,6, cos = 0,8 и cos = 1.

Коэффициент полезного действия %

Размещено на Allbest.ru