Расчёт исходных данных

 

Расчёт проводим для трёхфазного трансформатора стержневого типа с концентрическими обмотками.

Мощность одной фазы и одного стержня:

 

S_ф = S/m = 2500/3 =833.3 кВА

 

S’= S/c= 2500/3 =833.3 кВА

 

Где : m – число фаз,

с – число активных стержней трансформатора.

Номинальные (линейные) токи на сторонах:

 

ВН: I₂= = = 41.2 А

 

НН: I₁= = = 229А

Фазные токи обмоток (звезда/звезда-0):

 

ВН: I_ф2 = I₂ = 41.2 А

 

НН: I_ф1 = I₁=229 А

Фазные напряжения обмоток:

 

ВН: U_ф2 = U_н2/ = 35000/ = 20207 В

 

НН: U_ф1 = U_н1/ =6300/ =3637 В

Испытательное напряжение обмоток смотрим по таблице 4.1 :

 

ВН: U_исп.2 = 85 кВ

 

НН: U_исп.1 = 25 кВ

 

По таблице 5.8 выбираем тип обмоток:

Обмотка ВН при напряжении 35 кВ и токе 41.2 А – цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода.

Обмотка НН при напряжении 6.3 кВ и токе 229 А – цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода.

Определение исходных данных расчёта:

Мощность обмоток одного стержня:

 

S’= 833,3 кВА

 

Для испытательного напряжения обмотки ВН, U_исп.2 = 85 кВ по таблице 4.5 находим изоляционные расстояния:

a₁₂ = 2,7 см; l₀₂ = 7,5 см; a₂₂ = 3,0 см

l_ц2=5,0 см; δ₁₂=0.5 см δ₂₂=0.3 см δ_ш=0.2 см

Для обмотки НН, U_исп.1 = 25 кВ

a₀₁ = 15 мм; a_ц1 = 0,6 см;

l_ц1=2,5 см; δ₀₁=0.4 см

Ширина приведённого канала рассеивания:

a_p = a₁₂ + (a₁ +a₂)/3

 

(a₁ +a₂)/3 = K , где K=1.25 (из табл. 3.3),

(a₁ +a₂)/3 =1.25 =3.4 см

 

а_р = а₁₂ + (a₁+a₂)/3 =3 + 3.4 = 6.4см

 

Коэффициент приведения реального поля рассеяния к идеальному принимаем:

K_р=0.95

Частота: f=50 Гц

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

 

U_а = P_к/10S = 23500/10´2500 = 0.94%

 

Реактивная составляющая:

 

U_р= = = 6,43 %

 

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.

 

По таб.2.1 выбираем ориентировачный диаметр стержня d=26-28 см.

Прессовка стержней бандажами из стеклоленты и ярм стальными балками. Материал магнитной системы – холоднакатанная текстурованная рулонная сталь марки 3404толщиной 0.35 мм.

Индукция в стержне В_с = 1.63Тл. В сечении стержня 8 ступеней, коэффициент заполнения круга К_кр = 0.929, изоляция пластин – жаростойкое изоляционное покрытие плюс однократная лакировка, К_з = 0.97(по таб.2.6), коэффициент заполнения сталью

 

k_c =К_кр ´ К_з = 0.929 ´ 0.97 = 0.9.

Ярмо многоступенчатое, число ступеней 6, коэффициент усиления ярма k_я = 1.03 индукция в ярме:

 

В_я = В_с/К_я = 1.63/1.03= 1.57 Тл

 

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

Индукция в зазоре

на прямом стыке:

 

В_з^`` = В_с = 1.63 Тл

 

на косом стыке:

 

В_з^` = В_с/ = 1.63/ = 1.14 Тл

 

Удельные потери в стали р_с = 1.353 Вт/кг; р_я = 1.242 Вт/кг.

Удельная намагничивающая мощность q_c = 1.956 ВА/кг, q_я = 1.66 ВА/кг,

Для зазоров прямых стыков q^``_з =2.5 ВА/см²,

для зазора косых стыков q^`_p = 0.32 ВА/см² .

По таблице 3.6 находим коэффициент учитывающий отношение основных потерь в обмотках к потерям короткого замыкания, к_д =0.9 и по таблице 3.4 и 3.5 находим постоянные коэффициенты для алюминиевых обмоток

a = 1.40´1.06=1.484

b = 0.28´1.25=0.36

Принимаем К_р £ 0.95.

Диапазон изменения b от 1.2 до3.0 (по таб.12.1)