- •Введение
- •1.1 Расчёт основных электрических величин
- •Испытательное напряжение обмотки нн,
- •Испытательное напряжение обмотки вн,
- •Потери короткого замыкания, указанные в задании, дают возможность определить активную составляющую напряжения короткого замыкания,
- •1.2 Расчёт основных размеров трансформатора
- •Уточняется значение
- •1.3 Расчёт обмоток трансформатора
- •1.3.1 Расчёт обмотки низшего напряжения
- •1.3.2 Расчёт обмотки высшего напряжения
- •1.4 Определение потерь короткого замыкания
- •1.4.1 Основные потери в обмотках
- •1.4.2 Добавочные потери в обмотках
- •1.4.3 Потери в отводах
- •1.4.4 Потери в стенках бака и деталях конструкции
- •1.5 Напряжение короткого замыкания
- •1.6 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток
- •Наибольшей является сила поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.
- •1.7 Определение размеров магнитной системы
- •1.8 Расчёт потерь холостого хода
- •1.9 Расчёт тока холостого хода
- •2 Тепловой расчет и расчеты системы охлаждения
- •2.1 Проверочный тепловой расчет обмоток
- •2.2 Тепловой расчет бака
- •2.3 Окончательный расчет превышения температуры обмоток и масла
1.4.1 Основные потери в обмотках
Потери в обмотке НН,
(1.47)
Потери в обмотке ВН,
(1.48)
где – масса медных обмоток НН (ВН),
(1.49)
– средний диаметр обмоток НН (ВН),
(1.50)
1.4.2 Добавочные потери в обмотках
Добавочные потери от вихревых токов, вызванные собственным магнитным полем рассеяния обмоток, неодинаковы для отдельных проводников, различным образом расположенных в обмотке по отношению к полю рассеяния.
Наибольшие добавочные потери в трансформаторе возникают в проводниках, находящихся в зоне наибольших индукций, т. е. в слое проводников, прилегающем к канале между обмотками. Наименьшие потери возникают в слое, наиболее удаленном от соседней обмотки.
Коэффициенты (средние) добавочных потерь:
для обмотки НН
(1.51)
где
(1.52)
где
где m =343 – число проводников обмотки в направлении, параллельном направлению линий магнитной индукции поля рассеивания,
n=21 – число слоев.
Добавочные потери в обмотках трансформатора возникают как от продольного поля рассеяния с осевым по отношению к обмоткам направлением индукционных линий, так и от поперечного поля с радиальным направлением линий.
1.4.3 Потери в отводах
Расчет основных потерь в отводах сводится к определению длины проводников и массы металла в отводах. Этот расчет может быть произведен после окончательного установления конструкции отводов. В процессе расчета может быть произведено приближенное определение массы металла отводов.
Сечение отвода равно сечению витка обмотки,
Длина провода отводов(схема соединения треугольник-звезда с нулевым проводом),
При соединении в треугольник
(1.53)
При соединении в звезду
(1.54)
Масса металла отвода,
(1.55)
Основные потери в отводах,
(1.56)
Добавочные потери в отводах задаются коэффициентом добавочных потерь в отводах, равным 1,02…1,05.
1.4.4 Потери в стенках бака и деталях конструкции
Поля рассеяния обмоток и отводов трансформатора, возникая в пространстве окружающем эти части, проникают также и в ферромагнитные детали конструкции трансформатора – стенки бака, прессующие балки ярм, прессующие кольца обмоток и т. д. Эти потери зависят от распределения и интенсивности поля рассеяния, от расположения, формы и размеров ферромагнитных деталей и нестабильности магнитных свойств современных конструкционных сталей.
На этапе расчета обмоток, когда размеры бака еще не известны, можно с достаточным приближением определить потери в баке и деталях конструкции,
(1.57)
где k=0,01…0,015.
Полные потери короткого замыкания,
Для номинального напряжения обмотки ВН средней ступени
(1.58)