Рис. 1. Трансформатор ТМ-100/10. Зависимость Рх, i0 и С’ач от b.
Предельные значения b для заданных потерь х.х Рх=330 Вт, b£1,25. Предельное значение b для заданного тока холостого хода i0=2.6% составляет b£1,4. Ранее были установлены предельные значения, ограниченные платностью тока, b£6,851.
С учётом заданных критериев выбираем значение b=1,25; соответствующее ему значение dпо шкале нормализованных диаметров составляет 0.115 м. В этом случае стоимость активной части трансформатора минимальна, потери холостого хода соответствуют заданному, а ток холостого хода меньше заданного значения.
2.5 Определение основных размеров
Диаметр стержня
м.Средний диаметр стержня
м.Ориентировочная высота обмоток
м.Активное сечение стержня
м2.Напряжение одного витка предварительно:
ВЧисло витков в обмотке НН:
принимаем 71 виток.Уточнение напряжения одного витка:
В.Средняя плотность тока в обмотках:
А/м2.3. Расчёт обмоток НН и ВН
3.1 Расчёт обмотки НН
Ориентировочное сечение витка:
м2.По таблице 5.8 по мощности обмотки S’=33.3 kBA, номинальному току I1=144.3 А и
напряжению 0,4 кВ выбираем цилиндрическую трёхслойную обмотку из алюминиевого прямоугольного провода.
По сечению витка выбираем провод АПБ сечением 83,9 мм2
, изоляция , мм на две стороны.(Табл.5.2)Сечение витка
м2 А/м2.Общий суммарный радиальный допустимый размер проводов для алюминиевого провода:
принимаем q=1200, Вт/м; к3=0,8 м.Следовательно, в этом предельном размере можно уместить
слоя провода с радиальным размеромЧисло витков в одном слое:
Число слоёв обмотки
24,24 и 23 витка.Таким образом, радиальный размер обмотки
Обмотка наматывается на бумажно-бакелитовом цилиндре с размерами
м.Диаметры обмотки:
внутренний:
внешний:
Плотность теплового потока на поверхности обмотки
Масса металла обмотки НН:
масса провода обмотки НН:
3.2 Расчёт обмотки ВН
Выбираем схему регулирования напряжения с выводом концов от всех трёх фаз обмотки к одному трёхфазному переключателю.
Контакты переключателя рассчитываются нарабочий ток 6, А.
Наибольшее напряжение между контактамипереключателя в одной фазе:
рабочее
испытательное 577*2=1154 В
Число витков в обмотке ВН при номинальном напряжении:
Напряжение одного витка uB=3.25 B.
Число витков на одной ступени регулирования
витков.Напряжение, В | Число витков на ответвлениях. |
10500 | 1775+89=1864 |
10000 | 1775 |
9500 | 1775–89=1686 |
Ориентировочная плотность тока:
Ориентировочное сечение витка:
По мощности трансформатора, току на стержень, напряжению и сечению витка выбираем цилиндрическую, многослойную обмотку из круглого провода. (Табл. 5.8)
По сортаменту алюминиевого провода выбираем провод марки АПБ диаметром 2,12 мм сечением 3,53 мм2
с толщиной изоляции на две стороны 2d=0,3 ммВ расчёте принимаем 2d=0,4 мм.
Увеличение массы провода за счёт изоляции 9,9% (Табл. 5.1.)
Сечение витка: П2=3,53 мм2.
Плотность тока:
Общий суммарный радиальный размер алюминиевых проводов, принимая q2=1200 Вт/м2 и КЗ=0,8
Число витков в одном слое
Обмотка ВН наматывается в 10 слоёв: девять слоёв по 195 витков и один слой –109 витков.
Всего 1864 витка. Общий суммарный, радиальный размер металла b=10*2,12=21,2 мм
Напряжение двух слоёв обмотки
Междуслойная изоляция по табл. 4.7 – кабельная бумага марки К-120 по ГОСТ 23436–83Е, три слоя толщиной 0,12 мм (3*0,12). Выступ изоляции 16 мм с каждого конца обмотки.
Радиальный размер обмотки:
Диаметры обмотки:
Внутренний:
Внешний:
Расстояние между осями стержней
При испытательном напряжении обмотки ВН Uисп=35 кВ по табл. 4.5 находим:
Обмотка наматывается на бумажно-бакелитовом цилиндре
Плотность теплового потока на поверхности обмотки
Масса металла обмотки ВН
Масса провода обмотки ВН
Масса металла двух обмоток
Рис. 3. Расположениеобмоток
4. Расчёт параметров к.з.
4.1 Расчёт потерь к.з.
Основные потери:
Обмотка НН: