Проектирование трехфазного двухобмоточного масляного трансформатора

       4.7.3 Число витков в слое 

        = 122

                   

       4.7.4 Число слоёв в обмотке 

        = 9

                

       4.7.5 Суммарное рабочее напряжение двух слоёв 

        = 2.946 · 10³ В

              

       По  рабочему напряжению двух слоёв (таблица 4.6) выбираем число слоёв и толщину d_МСЛ кабельной бумаги: 

       δ_мсл2 = 3 · 0.12 = 0.36 мм 

                                                                                    

       Радиальный  размер канала выбираем по таблице 4.7: 

        = 18 мм 

       4.7.6 Радиальный размер обмотки

       В обмотках класса напряжения 20 и 35 кВ под внутренним слоем обмот-

ки устанавливается металлический экран – незамкнутый цилиндр из листа  не-

магнитного металла. За счёт экрана и изоляции, накладываемой на экран с двух сторон, радиальный размер обмотки увеличивается на величину а_Э: 

        = 69.48 мм

                

       4.7.7  Внутренний диаметр обмотки 

        = 369.8 мм 

           

       4.7.8 Наружный диаметр обмотки 

        = 508.76 мм 

             

       4.7.9. Средний диаметр обмотки

        

        = 439.28 мм 

       Число слоев: 

        6                                                 9 

       Число витков в слое:

        6                                        122 

       Всего витков: 

        33                                       1.066· 10³ 

       Число витков при номинальном напряжении: 

        829 

       Размеры провода без изоляции:

       радиальный  размер:  

        5 мм                                    5 мм 

       Осевой  размер: 

        15 мм                                    15 мм 

       Число параллельных проводов: 

        6                                         1  

         

         Сечение витка: 

        444.6 мм²                               19.635 мм² 

       Плотность тока: 

        1.882 А/мм²                            1.698 А/мм²   

       Радиальный  размер обмотки: 

        39.9 мм                                 69.48 мм 

       Высота  обмотки: 

        659 мм 

       Основные  диаметры:

       внутренний:  

        250 мм                                369.8 мм 

       средний: 

        289.9 мм                             439.28 мм 

       наружный: 

        329.8 мм                            508.76 мм 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       5 РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 

       5.1 Определение потерь короткого замыкания

       Потерями  короткого замыкания двухобмоточного трансформатора сог-

ласно ГОСТ16110-82 называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установлении в одной из обмоток тока, соответствуеще-го её номинальной мощности, при замкнутой накоротко второй обмотке.  

       5.1.1 Масса металла обмотки низшего напряжения (НН)

       Удельная  плотность для аллюминия γ = 2700 кг/м³ 

        = 108.235 кг 

       5.1.2 Масса металла обмотки высшего напряжения (ВН)

        

        =191.172 кг 

              

       5.1.3 Электрические потери в обмотке низшего напряжения (НН)

       Удельное  электрическое сопротивление при t = 75 ⁰С для аллюминия:        

       ρ = 0.034 мкОм · м 

        = 4.884 · 10³ Вт 

       5.1.4 Электрические потери в обмотке высшего напряжения (ВН) 

        = 7.02 · 10³ Вт 

       5.1.5 Коэффициент К_Д1, учитывающий добавочные потери в обмотке НН

       Коэффициент приведения поля рассеяния: 

        = 0.938   

       В формулу для коэффициента добавочных потерь входит величина β, которая подсчитывается по формуле:

       для прямоугольного провода: 

         = 0.768   

            

       Коэффициент увеличения основных потерь:

       - для обмотки из прямоугольного провода: 

       

        

        1.048 

       5.1.6 Коэффициент К_Д2, учитывающий добавочные потери в обмотке ВН.

       Определение коэффициента β:

       для круглого провода: 

        = 0.868

            

         Коэффициент увеличения основных потерь: 

       - для обмотки из круглого провода: 

       

        = 1.065 

       5.1.7 Масса металла проводов отводов обмотки НН

       Расчёт  основных потерь в отводах сводится к определению длины про-

водников и массы металла в отводах. Принимая сечение отвода равным сече-

нию витка обмотки, а общую длину проводов в метрах, можно определять по формулам:

       - для соединения в звезду:  

        =4.942 мм 

       - сечение отвода:

        

        =4.446 · 10^-4 м² 

       - масса металла проводов отводов  обмотки НН: 

        = 5.933 кг

        

       5.1.8 Электрические потери в отводах обмотки НН 

        = 267.742 Вт

            

       5.1.9 Масса металла проводов отводов обмотки ВН

       Общая длина отводов обмотки ВН:

       - для соединения в треугольник: 

        9.226 мм 

       - сечение отвода:

        

             = 1.963 · 10^-4  м² 

       - масса металла проводов отводов  обмотки ВН: 

        = 0.489 кг

             

       5.1.10 Электрические потери в отводах обмотки ВН 

        = 17.96 Вт  

       5.1.11 Потери в стенках бака и других элементах конструкции

       На  этапе расчёта обмоток, когда  размеры бака ещё не известны, для  трансформаторов мощностью от 100 до 63000 кВА можно с достаточным приб-

лижением определить потери в баке и деталях конструкции по формуле: 

        = 200 Вт 

       Коэффициент К_б определяется по таблице 6.1: 

       k_б = 0.02 

       5.1.12 Полные потери короткого замыкания 

       

            = 1.308 · 10⁴ Вт 

       При расчёте следует допускать отклонение расчётных потерь короткого замыкания  от гарантийного значения не более чем на 10 %: 

        =  7.22 % 

       Если  это условие не выполняется, следует  уменьшить плотность тока в обмотках при небольших отклонениях рекомендуется  пересчитать только одну обмотку  на меньшую плотность тока, обычно обмотку ВН.

       5.2 Расчёт напряжения короткого замыкания

       Напряжением короткого замыкания двухобмоточного  трансформатора называется приведенное  к расчётной температуре напряжение, которое следует подвести при  номинальной частоте к зажимам  одной из обмоток при замкнутой накоротко другой обмотке, чтобы в обоих обмотках установились номинальные токи. При этом переключатель должен находится в положении, соответствую-

щем номинальному напряжению. Напряжение короткого замыкания определяет падение напряжение в трансформаторе, его внешнюю характеристику и ток ко-

роткого замыкания. Оно учитывается также при подборе трансформатора для параллельной работы. Весь расчёт напряжения короткого замыкания проводит-

ся для одного стержня.

       5.2.1 Активная составляющая напряжения короткого замыкания 

        = 1.308 %  

         

       5.2.2 Уточненное значение коэффициента β 

         = 1.668 

       5.2.3 Уточненная ширина приведённого канала рассеяния

       Ориентировочная ширина канала:  

       a_p = 54.183 мм 

           Уточненная ширина: 

        = 56.46 мм