Проектирование трехфазного двухобмоточного масляного трансформатора (стр. 3 из 6)

Толщина изоляции на две стороны:

δ₂= 0.40 мм

Осевой размер провода:

b_BH′ = b_BH+ δ₂ = 15+0.45 = 15.45 мм

Радиальный размер провода:

a′_BH = 5+ δ₂ = 5+0.45 = 5.45 мм

Осевой размер витка:

h_B2 = n_пр2·b_BH′ = 1 · 15.45 = 15.45 мм

Полное сечение витка из n_B2параллельных проводов:

П₂ = n_пр2· П₂′′ = 1 · 19.635 =19.635 мм²

4.7.2 Уточняем плотность тока

J₂ =

= 1.698 А/мм²

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 = 0.36мм

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:

= 69.48мм

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:

5мм 5мм

Осевой размер:

15мм 15мм

Число параллельных проводов:

6 1

Сечение витка:

444.6мм² 19.635мм²

Плотность тока:

1.882А/мм² 1.698А/мм²

Радиальный размер обмотки:

39.9мм 69.48мм

Высота обмотки:

659 мм

Основные диаметры:

внутренний:

250мм 369.8мм

средний:

289.9мм 439.28мм

наружный:

329.8мм 508.76мм

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.