Смекни!
smekni.com

Проектирование силового трехфазного трансформатора (стр. 2 из 7)

1.6.4.Активная составляющая напряжения короткого замыкания (по 3-9):

Uа = Pк/10S = 46500/(10·6300) = 0,738 %

Реактивная составляющая:

Uр=

=
=
7,46 %

1.6.5.Согласно параграфу 2.2 выбираем плоскую трёхфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне по рис.1.

Рис. 1 Схема плоской магнитной системы трансформатора.

Прессовка стержней бандажами из стеклоленты и ярм – стальными полубандажами. Материал магнитной системы – холоднокатанная текстурованная рулонная сталь марки 3405 толщиной 0,30 мм.

Индукция в стержне Вс = 1,48 Тл. В сечении стержня 9 ступеней, коэффициент заполнения круга Ккр = 0,913, изоляция пластин – нагревостойкое изоляционное покрытие, Кз = 0,96 (по таб.2,2), коэффициент заполнения сталью

kcкр·Кз = 0,913·0,96 = 0,876.

Ярмо многоступенчатое, число ступеней 7, коэффициент усиления ярма kя = 1,025

индукция в ярме:

Вя = Вся = 1,48/1,025 = 1,44 Тл

Число зазоров магнитной системы на косом стыке 4, на прямом 3.

Индукция в зазоре на прямом стыке:

Вз´´ = Вс = 1,48 Тл

на косом стыке:

Вз´ = Вс/

= 1,48/
= 1,05 Тл

Удельные потери в стали рс = 0,943 Вт/кг, ря = 0,869 Вт/кг.

Удельная намагничивающая мощность qc = 1,161 ВА/кг, qя = 1,289 ВА/кг,

Для зазоров на прямых стыках qз´´ =12880 ВА/м2,

Для зазора на косых стыках q3´= 1600 ВА/м2.

По таблице 3.6 находим коэффициент, учитывающий отношение основных потерь в обмотках к потерям короткого замыкания, кд= 0,85 и по таблице 3.4 и 3.5 находим постоянные коэффициенты для алюминиевых обмоток

a = 1,06·1,4=1,484

b = 1,25·1,2·0,28=0,42

Принимаем Кр = 0,95.

Диапазон изменения b от 1,2 до 3,0 (по таб.12.1)

2. Расчёт основных коэффициентов.

По (3-30) находим:

А = 0,507

= 0,507
= 0,36

По (3-35):

A1=

кг

По (3-36):

A2=

кг

м

По (3-43):


кг

е = 0,41;

кг

По (3-52) для частоты 50 Гц:

K0 = 1,2·10-2

С1 = K0

=
кг

По (3-65):

МПа

Минимальная стоимость активной части трансформатора имеет место при условиях, определяемых уравнением (3-55):


по таблице (3-7) – Koc= 2,36;Kир= 1,13 (для алюминиевого провода)

Получим:

X5+BX4-CX-D=0; X5+ 0,166X4- 0,49X - 0,93 = 0

Решением этого уравнения является: β = 1,25

Находим предельные значения β по допустимым значениям плотности тока Δ и растягивающим механическим напряжением σр:

По (3-611):

По (3-66):

Масса одного угла магнитной системы:

По (3-451):


Активное сечение стержня:

По (3-59):

Площадь зазора на прямом стыке:

на косом стыке:

Потери холостого хода по формуле (8-32):

где: Кпд= 1,15 (по таблице 8-14.) – коэффициент, учитывающий добавочные потери, вызванные резкой стали, снятием заусенцев, прессовкой магнитной системы и перешихтовкой верхнего ярма, а также потери в зоне зазора.

Кпу= 10,64 (по таблице 8-13) – коэффициент увеличения потерь в углах


Намагничивающая мощность по формуле (8-44):

где: kтд= kтр·kтз = 1,2 и

kтд= kтя·kтп·kтш = 1,07

kт,у = 41,06 (по таблице 8-20)

kтпл = 1,35 (по таблице 8-21)

Предварительный расчет трансформатора ТМ-2500/35 с плоской шихтованной магнитной системой и алюминиевыми обмотками.

β 1,2 1,3 1,4 1,8 2,2
1,047 1,068 1,088 1,158 1,218
1,095 1,14 1,183 1,342 1,483
1,146 1,217 1,287 1,554 1,806
A1/x = 3430/x 3280 3210 3150 2960 2820
A2x2 = 399x2 437 455 472 535 592
Gc = A1/x + A2x2 3720 3670 3620 3495 3410
B1x3 = 2330x3 2670 2840 3000 3620 4210
B2x2 = 182x2 199 208 215 244 270
Gя=B1x3+B2x2 2870 3050 3215 3860 4480
Gст=Gc+Gz 6590 6720 6835 7360 7890
Gу = 206x3 236 251 265 320 372
1,08Gc 4020 3960 3910 3770 3680
0,999GЯ 2870 3050 3215 3860 4480
4,99Gу 1180 1250 1320 1600 1860
Px=1,08Gc+0,999Gя+4,99Gу 8070 8260 8440 9230 10000
Пc = 0,0891x2 0,0976 0,102 0,105 0,12 0,132
1,49Gc 5540 5470 5390 5210 5080
1,39Gя 3990 4240 4470 5370 6230
71,5Gу 16900 17900 18900 22900 26600
4120x2 4510 4700 4870 5530 6110
Qx 30900 32300 33600 39000 44000
i = Qx/10S, % 0,49 0,513 0,533 0,619 0,698
G0 = C1/x2 = 1220/x2 1110 1070 1030 909 823
1,03G0 1140 1100 1060 936 848
1,1·1,03G0 = Gпр 1260 1210 1170 1030 932
kocGпр = 2,36Gпр 2970 2860 2750 2430 2200
Cач = kocGпр + Gст 9560 9600 9590 9790 10100
1,67·106 1,7·106 1,73·106 1,85·106 1,94·106
13,4 14,2 15,1 18,2 21,1
D = Ax = 0,36x 0,377 0,384 0,392 0,417 0,438
d12 = ad = 1,484d 0,559 0,57 0,582 0,619 0,65
1,46 1,38 1,31 1,08 0,928
C = d12 + a12 + bd + a22 0,782 0,796 0,812 0,859 0,899

Результаты расчётов, приведённые в таблице, показаны в виде графиков.

3. Определение основных размеров.

С учётом заданных критериев выбираем значение β = 1,3

3.1. Диаметр стержня:

м,

примем диаметр стержня d = 0,36 м

3.2. Активное сечение стержня:

м2,


3.3. Средний диаметр обмоток:

d12 = 1,484·d = 1,484·0,36 = 0,534 м.