Материал: Расчёт и конструирование силового трёхфазного трансформатора

Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания

Определение механических сил и напряжений между обмотками и частей

Радиальная сила, действующая на обмотки HH и ВН

;

где ;

Растягивающее напряжение на разрыв провода в обмотке ВН

Растягивающее напряжение в обмотке НН

;

Осевая сила

Расстояние между крайними витками с током при работе трансформатора на низшей ступени обмотки ВН

Осевая сила

;

Максимальное значение сжимающей силы в обмотке

;

Напряжение сжатия на опорных поверхностях обмоток (НН)

.

Определение температуры обмоток, при коротком замыкании

Для обмотки НН:

Для обмотки ВН:

6. Расчет параметров холостого хода

Уточнение геометрических размеров магнитной системы

из табл. 8.3 [2] для d=0,16;

;

Полное сечение ступенчатой фигуры стержня (без прессующей пластины) из табл.8.6 [2]

;

Активное сечение стержня (без прессующей пластины) ;

Полное сечение ступенчатой фигуры ярма (без прессующей пластины) из табл.8.6 [2] ;

Активное сечение ярма         ;

Масса стали одного угла

;

Массы частей ярм, заключенных между осями крайних стержней

;

Массы стали в частях ярм

;

Полная масса двух ярм

;

Длина стержня

;

где - расстояние ВН от ярма.

Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы

;

Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярм

;

Полная масса трех стержней

;

Полная масса стали плоской магнитной системы

.

Определение потерь холостого хода трансформатора

Фактическое значение индукции в стержнях

;

Фактическое значение индукции в ярмах

;

Фактическое значение индукции в косых стыках

;

По этим значениям индукции определим удельные потери

потери в стержне;  

потери в ярме    ;  

потери в зоне шихтованного стыка ;

Потери холостого хода в стали

Полная намагничивающая мощность трансформатора

Определение тока холостого хода

Активная составляющая тока холостого хода

Относительное значение активной составляющей тока холостого хода

;

Абсолютное фазное значение реактивной составляющей тока

 ;

Относительное значение реактивной составляющей тока холостого хода в процентах

 ;

Полный ток холостого хода

7. Тепловой расчет трансформатора

Поверочный тепловой расчет обмоток

Внутренний перепад температуры обмотки НН

 ;

Среднее значение внутреннего перепада обмотки НН

Удельные потери, выделяющиеся в 1 м³ общего объема обмотки

Средняя условная теплопроводность обмотки

Коэффициент

;

Внутренний перепад

;

Внутренний перепад температуры обмотки ВН

;

Средне значение внутреннего перепада обмотки ВН

Перепад температуры между поверхностью обмотки и масла

Для обмотки НН

 ;

Для обмотки ВН

 ;

Среднее превышение температуры обмотки над температурой масла

Тепловой расчет бака и охладительной системы

Высота активной части

;

где -толщина прокладок под нижнее ярмо

 - высота ярма прямоугольного сечения

Расстояние от верхнего ярма до крышки бака из табл. 9.5 [2]

;

Общая глубина бака

;

Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом ;

Среднее превышение температуры масла

;

Температура в верхних слоях масла

;

Перепад температур между маслом и внутренней стенкой бака

;

Предварительное среднее значение превышения температуры наружной стенки бака над температурой воздуха

;

Согласно табл. 9.4 [2] выбираем конструкцию бака с навесными радиаторами с прямыми трубами с масляным охлаждением.

Поверхность крышки

Поверхность конвекции гладкого бака

;

Поверхность излучения гладкого бака

;

Ориентировочная поверхность конвекции

;

Необходимая поверхность конвекции радиаторов

;

Окончательный расчет превышения температуры обмоток и масла

Среднее превышение температуры стенки бака над окружающим воздухом

;

Среднее превышение температуры масла в близи стенки над температурой стенки бака

;

Превышение температуры масла в верхних слоях над окружающим воздухом

;

Превышение температуры обмоток над окружающим воздухом

для обмоток ВН

;

для обмоток НН

;

Определение массы масла и конструктивных материалов трансформатора

Масса активной части

;

Объем бака

;

Объем активной части

;

Ориентировочная общая масса масла

;

8. Расчет экономических показателей трансформатора

Стоимость активной части

Стоимость трансформатора

;

Произведенные годовые затраты на трансформаторную установку

где реактивная мощность

;

Фактическая величина коэффициента полезного действия трансформатора

9. Список используемой литературы

1. Иванов Г. В. Методические указания №501 "Электрические машины. Расчет и конструирование силовых трехфазных трансформаторов",1991г.

2. Тихомиров П. М. "Расчет трансформаторов",1986г.

3. Брускин Д. Э. "Электрические машины",1979 г.

4. Дымков А. М. "Расчет и конструирование трансформаторов",1970г.

5. Сапожников А.В. "Конструирование трансформаторов",1959г.