Электрические машины 4 (стр. 2 из 6)
Выбираем сталь марки 3406, принимаем индукцию в стержне
= 1,6 Тл , с толщиной 0,35мм, 
= 1,02,Т а б л и ц а 2.1
Ориентировочные сведения о конструкции сердечника
Мощность  , кВ×А | 1000 | 1600 | 2500 | 4000 | 6300 |
Диаметр стержня  , мм | 240 – 260 | 280 – 300 | 320 – 330 | 340 – 350 | 360 – 380 |
| Число ступеней | 8 | 8 | 8 | 9 | 9 |
Коэффициент круга,  | 0,925 | 0,928 | 0,929 | 0,913 | 0,913 |
 |
Рис. 2.1. Конструкция стержня трансформатора
Общий коэффициент заполнения активной сталью фактической площади круга, описанного вокруг ступенчатой фигуры стержня,
где
= 0,94 – 0,97. Принимаем = 0,94
Отсюда Кс = 0,94·0,925 = 0,87
Для расчета предлагаются два варианта конструкции плоской магнитной системы: с четырьмя косыми стыками по углам, двумя прямыми в ярме и одним прямым в стержне (рис. 2.2, а); с шестью косыми стыками и двумя прямыми в ярме (рис. 2.2, б).
2.2. Расчет основных электрических величин
Расчет трансформатора начинается с определения номинальных напря-жений и токов. В силовых трансформаторах нормального исполнения с целью уменьшения массы активных материалов принято располагать первой от стержня обмотку низшего напряжения, в связи с этим всем величинам, относящимся к обмотке НН, будет присваиваться индекс "1", а для обмотки ВН – индекс "2".
Расчет обмоток производится по фазным напряжениям и токам, которые определяются по схеме соединения соответствующей обмотки. Напоминаем, что в обозначении группы соединения на первом месте всегда указывается схема обмотки ВН независимо от ее расположения на стержне
Номинальные линейные токи при любой схеме соединения, А,
, (2.2)где
– номинальная мощность по заданию, кВ×А; 
– номинальное линейное напряжение по заданию, кВ; 
– номер обмотки.
Фазные токи при соединении Y равны линейным:
при соединении Д –
(2.3)Фазные напряжения при соединении Y
при соединении Д
. (2.4)Активная составляющая напряжения к. з., %,
, (2.5)где
– потери к. з. по заданию, Вт.(Различие размерности в числителе и знаменателе не является опечаткой.)
Реактивная составляющая, %,
, (2.6)где
– напряжение к. з. по заданию, %.2.3. Расчет основных размеров
Для обеспечения достаточной электрической прочности трансформатора необходимо найти минимальные допустимые изоляционные расстояния (промежутки) между элементами обмоток и заземленными деталями конструкции. К таким промежуткам относятся (рис. 2.3) расстояния: от стержня до обмотки HH (a01); между обмотками НН и ВН одной фазы (а12); между обмотками ВН соседних фаз (а22); от обмотки ВН до ярма магнитопровода (l02).а01 = 15 мм (при 
£1600 кВ×А);
а12 = 27 мм;
а22 = 30 мм;
l02 = 75 мм.
Находим соотношение между средней длиной витка и высотой обмоток:
, (2.7)где 
– средний диаметр канала между обмотками ВН и НН;
– высота обмотки.
Для заданного ряда мощностей и класса напряжения 35 кВ эти диапазоны составляют:
для медных обмоток – 1,8 – 2,4; Примем диапазон равным 1,8.
Ширина приведенного канала магнитного рассеяния , точнее ориентировочное ее значение определяется по формуле, мм:
, (2.8)где 
– коэффициент, определяемый мощностью трансформатора и классом напряжения; в настоящем расчете его можно принять для медных обмоток в интервале 5,4 – 4,8,
Ориентировочный диаметр стержня (диаметр окружности, описанной около ступенчатой фигурыстержня) находится по формуле, мм
(2.9)где
– предварительное значение, принятое ранее; 
– ширина канала рассеяния, рассчитывается по формуле (2.8), мм; 
– коэффициент приведения поля рассеяния к прямоугольнойформе (ко-эффициент Роговского), в предварительном расчете можно принять
= 0,95; 
– частота питающей сети, Гц;
– принятая индукция в стержне, Тл.
Для дальнейшего расчета следует принять ближайший нормализованный диаметр стержня по следующей шкале, мм: 220; 225; 230; 240; 245; 250; 260; 270; 280; 290; 300; 310; 320; 330; 340; 350; 360; 370; 380; 390; 400; 420 .
По принятомунормализованному диаметру пересчитывается параметр
: 
, (2.10)находится предварительный средний диаметр витка, мм:
(2.11)и ориентировочная высота обмотки, мм:
. (2.12)По принятому нормализованному диаметру можно найти также активное сечение стали стержня, мм2:
(2.13)и напряжение на один виток (ЭДС витка), B/ виток:
. (2.14)По заданным потерям к. з.
, Вт, находится ориентировочное значение средней плотности тока в обмотках, А/мм2: 
, (2. 15)где 
– коэффициент материала, для медных обмоток
= 6,75; для алюминиевых – 4,18; 
– напряжение на виток, рассчитывается по формуле (2.14), В; 
– средний диаметр витка, рассчитывается по формуле (2.11), мм.Плотность тока обычно лежит в пределах 2,5 – 3,5 А/мм2 для медных обмоток