Визначення механічних сил в обмотках і нагріву обмоток при короткому замиканні.
Сталий струм короткого замикання на обмотці ВН по (7.38) [1]: визначаємо попередньо по табл. 7.2 [1] потужність короткого замикання електричної мережі для класу напруги ВН
=6000 В= | 500 | кВА, |
=1230 А,
Миттєве максимальне значення струму короткого замикання визначається:
=1+2,73-3,14•1,24/5,51=1,492 =1,492∙1,42∙1230=2606 А.Радіальна сила по 7.43 [1]
=0,628∙(2606∙286)2∙2,16∙0,9465∙10-6=713206 Н.
Середнє що розтягує обмотки ВН по (7.48) і (7.49) [1]
713206/(2∙3,14∙286∙23,4∙1)=17 МпаДія радіальної сили звичайно не приводить до руйнування обмотки ВН. Звичайно для мідного допускається середнє значення
не більше 60 МПа (див. п.7.3 [1]), вважаючи, що при цьому в окремих точках поперечного перерізу обмотки ці напруги можуть досягати подвійного значення, тобто 120 МПа. Для алюмінію можна допустити =25 МПа.Середнє стискаюче в обмотки НН по (7.48) і (7.49) [1]
713206/(2∙3,14∙19∙292,8)=20Мпа,Стійкість внутрішньої обмотки при дії радіальних сил залежить від багатьох , в учбових розрахунках вона може бути приблизно оцінена по значенню
. Для забезпечення стійкості цієї обмотки рекомендується не допускати в мідних обмотках більше 30 МПа і в алюмінієвих 15 МПа (стор. 340 [1]).Осьові сили по рис. 7.11,в і (7.45,а) [1], А.15
713206∙0,0393/(2∙0,469)=29882 Н.Відстань між крайніми витками із струмом при роботі трансформатора на нижчому ступені обмотки ВН (висота розриву в зоні регулювання) згідно рис. А.12
=((11,7+4)∙4+12)∙10-3=0,075 м.Осьова сила, викликана іншим поперечним полем (7.47) [1]
=713206∙0,075/(0,25∙0,9465∙4)=56514 Нде
- відстань від поверхні стрижня трансформатора до стінки бака, попередньо складає 0,25 м; =4, для даної конструкції обмотки згідно рис. 7.11,в [1], А.15.Максимальні стискаючісили в обмотках, рис. А.15
=29882+56514=86396 Н =56514-29882=26632 Ннайбільша сила спостерігається у середині висоти обмотки НН
(обмотка 1)де
86396 Н.Н на міжвиткових прокладках обмотки НН.
Приймаємо: число прокладок по колу обмотки НН рівним числу рейок (
=10, п.3.1.7) з технологічних причин (див. стор. 224 [1], рис.5.10)= | 10 | , |
ширину прокладок стор. 341 [1].
= | 0,02 | м, |
Тоді
=86396∙10-6/(10∙0,022∙0,02)=19,6 МПа.Допустиме значення
=18-20 МПа для трансформаторів потужністю до 6300 кВА.Температура обмотки через
після виникнення короткого замикання =670∙4/(12,5∙ (5,65/3,05)2- 4,49)+90=159 . - найбільша тривалість короткого замикання на виводах масляного трансформатора, приймається при короткому замиканні на сторонах з номінальною напругою 35 кВ і нижче .Допустима температура обмотки 250 згідно табл. 7.6 [1].
3.5 Розрахунок магнітної системи
Визначення розмірів магнітної системи і маси стали (п. 8.1 [1]).
Прийнята остаточно конструкція трифазної плоскої шихтованної магнітної системи, що збирається з пластин холоднокатаної текстурованої сталі марки 3404, завтовшки 0,35 мм по рис. А.16. Стрижні магнітної системи скріпляються бандажами із склострічки, ярма пресуються ярмовими балками. Розміри пакетів вибрані по табл. 8.3 [1] і приведені на рис. А.16 для стрижня діаметром
=0,22 м без пресуючої пластини. Число ступенів в перерізі стрижня =8, у перерізі ярма =6.Таблиця 3.7. Розміри пакетів в перерізі стрижняі ярма (у половині поперечного перерізу), мм
Стержень | Ярмо | |||||||
1 | 215 | 23 | 215 | 23 | ||||
2 | 195 | 28 | 195 | 28 | ||||
3 | 175 | 15 | 175 | 15 | ||||
4 | 155 | 12 | 155 | 12 | ||||
5 | 135 | 9 | 135 | 18 | ||||
6 | 120 | 5 | ||||||
7 | 105 | 4 |
Ширина стрижня (рис.А.16б)
=0,215 м.