- •Задание
- •Основные электрические величины
- •Определение основных размеров трансформатора
- •Расчет обмоток трансформатора
- •Расчет цилиндрической обмотки 1 из провода прямоугольного сечения
- •Расчет многослойной цилиндрической обмотки 2 из провода круглого сечения
- •Параметры и относительное изменение напряжения трансформатора
- •Механические силы в обмотках при коротком замыкании
- •Расчет магнитной системы трансформатора
- •Коэффициент полезного действия
- •Определение основных размеров трансформатора
- •Расчет обмоток трансформатора
- •Расчет цилиндрической обмотки 1 из провода прямоугольного сечения
- •Расчет многослойной цилиндрической обмотки 2 из провода круглого сечения
- •Параметры и относительное изменение напряжения трансформатора
- •Механические силы в обмотках при коротком замыкании
- •Расчет магнитной системы трансформатора
- •Коэффициент полезного действия
- •1 Общий вид трансформаторов типов тсма-60/6-10 и тсма-100/6-10
- •2 Общий вид трансформатора типа тсма-320
- •3 Общий вид трансформаторов типов тма-100/6-10,
Расчет обмоток трансформатора
13. Уточнение средней плотности тока в обмотках
А/мм2.
14. Предварительная удельная тепловая загрузка поверхности обмотки 1
q1=1300 Вт/м2;
Предварительная удельная тепловая загрузка поверхности обмотки 2
q2=1000 Вт/м2.
Расчет цилиндрической обмотки 1 из провода прямоугольного сечения
15. Предварительная плотность тока в обмотке 1
А/мм2;
Площадь поперечного сечения провода обмотки 1
мм2.
16. Число слоев
nв1=2;
Число витков в слое
витков;
Предварительная высота витка вдоль стержня сердечника
см;
Число цилиндрических поверхностей охлаждения обмотки
принимаем .
17. Окончательно по Приложению 1 принимаются следующие размеры провода
мм
намотка на «ребро»;
Число параллельных проводов
;
Площадь поперечного сечения провода
мм2;
Плотность тока в обмотке 1
А/мм2;
Толщина витка вдоль стержня сердечника
см;
Удельная тепловая загрузка поверхности обмотки 1
Вт/м2;
Радиальная толщина витка
см.
18. Высота обмотки 1 вдоль стержня сердечника
см;
Радиальная толщина вертикального канала между двумя слоями обмотки 1
ак=0,5 см;
Радиальная толщина обмотки 1
см.
19. Средний диаметр обмотки 1
см;
Средняя длина витка обмотки 1
см;
Вес металла обмотки 1
кг,
где - удельный вес обмоточного провода.
20. Потери в обмотке 1 без учета добавочных потерь
Вт;
Сумма толщин всех проводов без изоляции обмотки 1 вдоль стержня
см;
Полное число проводов обмотки 1 вдоль радиуса
;
Коэффициент увеличения потерь в обмотке 1 от поверхностного эффекта
;
Потери в обмотке 1 с учетом добавочных потерь
Вт.
Расчет многослойной цилиндрической обмотки 2 из провода круглого сечения
21. Плотность тока в обмотке 2
А/мм2;
Площадь поперечного сечения провода обмотки 2
мм2.
22. Число параллельных проводов в обмотке 2
;
Диаметр голого и изолированного провода (Приложение 2)
мм;
Марка изоляции провода – ПБ;
Площадь поперечного сечения провода обмотки 2
мм2;
Плотность тока в обмотке 2
А/мм2;
Расчетный диаметр изолированного провода обмотки 2
см;
Толщина витка вдоль стержня сердечника
см;
Число витков в одном слое обмотки
Число слоев обмотки 2
,
что нежелательно; принимаем ;
Окончательное число витков в слое
,
т.е. 5 слоев по 140 витков и 1 слой из 136 витков, т.е. всего витков;
Рабочее напряжение между двумя слоями
В;
Толщина междуслойной изоляции
δмсл=0,036 см;
Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки 2 равен 1,6 см;
Число цилиндрических поверхностей охлаждения обмотки 2 на стержень сердечника
принимаем ;
Удельная тепловая загрузка поверхности обмотки 2
Вт/м2.
23. Вариант исполнения обмотки 2 показан на рисунке 4;
Рисунок 4 Исполнение многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода с каналом между внутренней катушкой и изоляционным цилиндром
Число слоев и витков в слое во внутренней катушке – 3 слоя по 140 витков в слое;
Число слоев и витков в слое в наружной катушке – 2 слоя по140 витков и 1 слой из 136 витков;
Радиальная ширина вертикального канала между двумя концентрическими катушками обмотки 2
ак2=0,5 см;
Радиальная толщина обмотки 2
см;
Высота обмотки 2
см.
Примечание: Обмотку 1 разогнать до высоты см.
24. Уточнение приведенного расстояния
см,
здесь
– приведенное расстояние между обмотками из позиции 8, см;
– высота обмоток из позиции 9, см.
Уточнение действительного расстояния между обмотками 1 и 2
см;
Эскиз расположения обмоток 1 и 2 в окне трансформатора представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 Окончательный эскиз расположения обмоток в окне трехфазного трансформатора 320 кВА, 10/0,525 кВ, 50 Гц, с медными обмотками
25. Средний диаметр обмотки 2
см;
Средняя длина витка обмотки 2
см;
Вес металла обмотки 2
кг.
26. Потери в обмотке 2 без учета добавочных потерь
Вт;
Коэффициент увеличения потерь в обмотке 2 от поверхностного эффекта
;
Потери в обмотке 2 с учетом добавочных потерь
Вт.