Курсовая работа (т): Расчет силового трансформатора

т.е.

Уточняем значение плотности тока в обмотке НН:

Определяем:

- массу проводов  по формуле:

где: ,

,

где: = 0.05см,

=0.1см,

.

- внутренний диаметр,

- наружный диаметр.

 .

электрические потери

:

где:  - коэффициент, зависящий от материала обмотки и расчетной температуры. Значение  принимаем равным 12.75 (табл.5 методички).

.

тепловую нагрузку :

где: - длина охлаждающего канала, равная радиальному размеру  катушек для катушечных обмоток;

 - округленное до большего целого значения число витков непрерывной катушечной обмотки;

 - для катушечных обмоток из прямоугольного провода;

 - коэффициент закрытия поверхности, равный

где:  - число реек;  - ширина прокладок;

 - средний диаметр катушки.

Тепловую нагрузку также можно определить по формуле:

Тогда:

,

,

8. расчет параметров короткого замыкания

изоляция обмотка напряжение замыкание

Определим потери короткого замыкания, складывающиеся из:

электрических потерь (основных и дополнительных) в обмотках НН и ВН;

электрических потерь в отводах обмоток;

потерь в стенках бака и других металлических элементах конструкции трансформатора.

а) Электрические потери  обмоток с учетом добавочных потерь от поля рассеяния определены выше при расчете обмоток.

б) Потери в отводах

где:  - масса отводов i-й обмотки,  - длина отводов i-й обмотки,  - сечение отвода i-й обмотки,

Таким образом,

 (94)

где - плотность тока в отводах  обмотки,  (потери в  не учитываются);

отводы НН: -берется в п 5.4

,

Плотность материала обмотки: алюминий

,

,

отводы ВН основной части обмотки:

,

,

,

.

отводы ВН тонкого регулирования:

,

,

,

.

в) Потери в стенках бака: где  - коэффициент, определяемый по табл.7.1 [1,с.319]. Выберем

.

Расчет напряжения короткого замыкания:

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:  (см.п.1.3)

принимают за  их среднее значение:

Коэффициент Роговского:

где:  

Тогда .

, , ,

,

,,,

.

Приведенная ширина канала рассеяния:

aр=111.73

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

Или . Полученное значение  отличается от заданного не более чем на  значит, приведенные выше расчеты верны.

9. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСФОРМАТОРА

9.1 Определение размеров магнитной системы

Выбираем конструкцию плоской трехфазной магнитной системы, собираемой в переплет (шихтованной), с четырьмя косыми стыками и комбинированными «полукосыми» на среднем стержне, собираемую из пластин холоднокатаной текстурированной стали марки 3405, толщиной 0,35 мм. Стержень прессуется бандажами из стеклоленты, ярма - балками, стянутыми шпильками, расположенными вне ярма, и стальными полубандажами. Обмотки прессуются кольцами.

Размеры пакетов выбираем по [1,с.360-361,табл.8.5] для стержня d =0.36 м с прессующей пластины. Число ступеней в сечении стержня и ярма соответственно 9 и 8.

Полное сечение стержня:

.

По табл. 8.7 [1,с.365] .

Активное сечение:

, .

Полное сечение ярма:

 .

Активное сечение ярма:

 .

Объем угла магнитной системы: .

Объем стали угла магнитной системы: ; .

Длина стержня магнитной системы: , где  и  - расстояние от обмотки до верхнего и нижнего ярма [1,с.365, формула 8.3].

Расстояние между осями соседних стержней:

Масса стали угла: ; =7650 кг/м3 холоднокатаная

.

Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы: ; .

Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма:

,

где: ;

.

Масса стали стержней .

Масса стали в ярмах:

Полная масса стали трансформатора:

9.2 Расчет потерь холостого хода производится согласно [1, §8.2]

Магнитная система шихтуется из электротехнической тонколистовой рулонной холоднокатаной текстурированной стали марки 3405 толщиной 0,35мм.

Индукция в стержне

;

.

Индукция в ярме

;

.

По табл. 8.10 [1,с.376] находим удельные потери:

При  -  (шихтована в одну пластину).

При  -

При  -

Потери холостого хода определяем по формуле (8.32) [1,381].

Потери холостого хода ∙100/25000=98.56 %

По тексту главы 8 и табл.8.13 находим коэффициенты для стали 3405 толщиной 0,35мм при наличии отжига:

Число косых зазоров 5, прямых - 1.

9.3 Расчет тока холостого хода трансформатора

По табл. 8.17(ст.390) находим удельные намагничивающие мощности:

При  -

При  -

При  -

Полная намагничивающая мощность по (8.43) [1,393]:

По тексту гл.8 и табл. 8.12,8.20 и 8.21 находим коэффициенты:

Относительное значение тока холостого хода:

или  заданного значения.

Активная составляющая тока х.х

,

Реактивная составляющая