Рассчет трехфазного силового масляного двухобмоточного трансформатора

Рассчет трехфазного силового масляного двухобмоточного трансформатора

ℓ02=20 мм; а12=9 мм; δ12 =2,5 мм; ℓц2=10 мм; а22=8 мм.
Глава 4. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ОБМОТОК Трансформатора
Основные критерии выбора типа обмотки — номинальный фазный ток, мощность трансформатора Sф на одну фазу обмотки и номинальное фазное напряжение Uн, а также поперечное сечение витка П.
Для расчета поперечного сечения витков обмотки необходимо определить среднюю плотность тока в обмотках, А/мм2, обеспечивающую получение заданных потерь короткого замыкания. Для этого можно воспользоваться формулой:
для медных обмоток
где kд — коэффициент, учитывающий добавочные потери в обмотках, потери в отводах, в стенках бака и определяется из табл. 15.
kд =0,97.
А/мм2
Предварительное сечение витка, мм2
обмотки НН
обмотки ВН
По табл.17 выбираем тип обмотки НН и ВН. Для НН – цилиндрическая двухслойная из прямоугольного провода. Для ВН – цилиндрическая многослойная из круглого провода.
Глава 5. РАСЧЕТ ОБМОТОК НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Число витков на фазу обмотки
Округляем полученное значение до 104 витков. Уточняем значение Uв
В
Действующая индукция в стержне, Тл
где Uв— уточненное значение ЭДС одного витка.
1.1. Число витков в одном слое:
1.2. Предварительный осевой размер (Высота) витка (рис. 3), см,
Рис. 3. К определению высоты витка.
1.3. По полученным значениям П'1 и h'в1 из сортамента обмоточного провода (табл. 18) в соответствии с рис. 3 подбирают провод. Выбираем провод с изоляцией на обе стороны 0,5 мм.
ПБ×2×=2×
1.4. Полное сечение витка из nв1 параллельных проводов, мм2,
П1=nв1·П''1=2·13,4=26,8
где П''1 сечение одного голого провода, найденное из табл. 18.
1 5. Уточненная плотность тока, А / мм2,
1.6. Ширина (радиальный размер) обмотки, см,
а1 = (2а'+а11) 10-1,
где а11 — ширина осевого масляного канала между слоями обмотки берется из табл. 19.
В двухслойной обмотке без канала между слоями вместо значения ширины канала следует подставлять в формулу значения толщины междуслойной изоляции. В таких обмотках для обеспечения механической прочности в качестве междуслойной изоляции рекомендуется брать два слоя картона толщиной 0,5 мм каждый.
а1 = (2·2,1+1) 10-1=0,52 см
1.7. Окончательная высота (осевой размер) обмотки НН, см,
ℓ1=hв1·(wсл1+1)+0,5
ℓ1=1,8·(52+1)+0,5=95,9
где hв1— реальная высота одного витка, рассчитанная для выбранных проводов по рис. 3 с учетом вида намотки.
1.8. Внутренний диаметр обмотки НВ, см,
D'1=d+0,2·a01
D'1=9,5+0,2·4=7,6
1.9. Наружный диаметр обмотки НН, см,
D''1=D'1+2·а1
D''1=7,6+2·1,32=10,24
1.10. Полная охлаждаемая поверхность обмотки, м2,
двухслойная обмотка без охлаждающего канала, имеющие две охлаждаемые поверхности обмотки
П01=с·k·π(D''1+D'1)·ℓ1·10-4
П01=3·0,75·3,14·(10,24+7,6)·95,6·10-4=1,2
Коэффициент k учитывает закрытие части поверхности обмотки рейками и другими изоляционными деталями и может быть принят равным 0,75.
Глава 6. РАСЧЕТ ОБМОТОК ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении определяется по формуле:
Округляем до 1568 витков.
Число витков для одной ступени регулирования
Округляем wр до 40 витков.
Число витков обмотки на отводах:
а) верхние ступени напряжения
+5%·w2=w2+2wp=1568+2·40=1648
+2,5%·w2=w2+wp=1568+40=1608
б) при номинальном напряжении
w2=1568
в) нижние ступени напряжения
-2,5%·w2=w2-wp=1568-40=1528
-5%·w2=w2-2wp=1568-2·40=1488
Плотность тока в обмотке ВН предварительно определяется по формуле, А/мм2,
Предварительное сечение витка обмотки ВН, мм2
По предварительному сечению П'2 из сортимента круглого обмоточного провода (табл. 20, 21) подбирается провод подходящего сечения с диаметром провода без изоляции d2 и провода с изоляцией d'2 мм.
ПЭЛБО×=
1.1. Полное сечение витка, мм2
П2=nв2×П''2
где П'2 сечение одного провода (табл. 20, 21).
П2=2×0,916=1,832
1.2. Уточненная плотность тока обмотки ВН, значения которой применяется в дальнейших расчетах, А/мм2
1.3. Число витков в слое
Причем обмотки ВН и НН имеют одинаковую высоту ℓ2=ℓ1=ℓ=95,9 см
1.4.Число слоев обмотки
Величину nсл2 округляем до 5.
1.5. Рабочее напряжение двух соседних слоев, В
Uм сл=2·wсл2·Uв
Uм сл=2·344·2,21=1520,5
По рабочему напряжению двух слоев по табл. 10 выбирают число слоев кабельной бумаги и общую толщину изоляции между двумя слоями обмотки -δмсл, мм (рис. 4).
Рис. 4. Изоляция торцевой части многослойной цилиндрической обмотки:
1 экран;
2 — междуслойная изоляция;
З – бортики из электрокартона;
4 витковая изоляция.
Число слоев кабельной бумаги 3, δмсл=0,36 мм.