- •Национальный исследовательский ядерный университет «мифи» (сти нияу мифи)
- •Содержание
- •1 Расчет основных электрических величин
- •2 Выбор конструктивной схемы трансформатора
- •2.2 Конструкция обмоток
- •2.3 Главная изоляция трансформатора
- •3 Расчет основных размеров трансформатора
- •4 Расчет обмоток
- •4.1 Определение общих параметров обмоток
- •4.2 Обмотка низкого напряжения
- •4.2.1 Предварительный расчет онн
- •4.2.2 Расчет цилиндрической многослойной обмотки из алюминиевой фольги (ленты)
- •4.3 Обмотка высокого напряжения
- •4.3.1 Регулирование напряжения обмоток вн
- •4.3.2 Расчет обмоток вн
- •4.3.2.1 Предварительный расчет обмоток
- •4.3.2.2 Расчет многослойной цилиндрической обмотки из круглого
- •5 Определение параметров короткого замыкания
- •5.1 Потери короткого замыкания
- •5.2 Напряжение короткого замыкания
- •6 Определение параметров холостого хода
- •6.1 Размеры и масса элементов магнитопровода
- •6.2 Потери холостого хода
- •6.3 Ток холостого хода
- •7 Тепловой расчет трансформатора
- •7.2 Расчет системы охлаждения
- •7.2.1 Выбор конструкции и определение размеров бака
- •7.2.2 Расчет допустимого значения среднего превышения температуры стенки бака над температурой воздуха
- •7.2.3 Определение площади поверхности охлаждения бака
- •7.3 Проверочный тепловой расчет трансформатора
- •8 Оценка эксплуатационных свойств трансформатора
- •3 Нияу д-231с 2 1
- •3 2 Сти нияу д-231с 1
- •Заключение
5 Определение параметров короткого замыкания
5.1 Потери короткого замыкания
Суммарные потери короткого замыкания выражаются формулой
Pк = Росн1·kд1 + Росн2·kд2 + Ротв1·kотв1 + Ротв2·kотв2 + Рв, (11)
где Росн1, Росн2, Ротв1, Ротв2 – основные потери в ОВН, ОНН, в отводах ОВН и отводах ОНН соответственно;
kд1, kд2, kотв1, kотв2 – коэффициенты добавочных потерь в ОВН, ОНН, в отводах ОВН и отводах ОНН соответственно;
Рв – потери в стенках бака и других ферромагнитных элементах конструкции трансформатора, вызванные полем рассеяния обмоток и отводов.
Масса металла обмотки НН без учета изоляции
где γ – плотность алюминия, равная 2700 кг/м3 /3, с. 73/.
Масса металла обмотки ВН без учета изоляции
Основные потери в обмотках
обмотка НН:
Росн2 = 12,75·10-12·J22·Gн = 12,75·10-12·(1,27·106)2·70,9=1458,02 Вт;
обмотка ВН
Росн1 = 12,75·10-12·J12·Gв = 12,75·10-12·(1,59·106)2·174,9=5637,59 Вт.
Коэффициент добавочных потерь для обмотки НН определим, как
kд2 = 1 + 0,017·108·(d1·y·kp/L)2·a4·n2, (12)
где а – размер провода в радиальном направлении обмотки, м;
n – число проводников обмотки;
L – высота обмотки, м;
kд – коэффициент Роговского;
b – высота обмотки, м.
Подставляя численные значения в выражение (12), получим
kд2 =1 + 0,017·108·(0,13·10-3·40·0,95/0,45)2·(2·10-3)4·622=1,0002.
Коэффициент добавочных потерь для обмотки ВН определим, как
kд1 =1 + 0,017·108·(d1·y·kp/L)2·d4·n2, (13)
где d – диаметр провода без изоляции, м;
n – число проводников обмотки в радиальном направлении;
L – высота обмотки, м;
kд – коэффициент Роговского;
y – число слоев обмотки в осевом направлении.
Подставляя численные значения в выражение (13), получим
kд1 =1+0,017·108 ·(4,07·10-3·129·0,95/0,53)2·(3·10-3)4·722=1,002.
Общая длина отводов обмотки НН
lотв2 = 14·L2 = 14·0,45 = 6,3 м.
Общая длина отводов обмотки ВН
lотв1 = 7,5·L1 = 7,5·0,45 = 3,37 м.
Масса металла проводов отводов обмотки НН
Gотв2 = lотв2·П2· γ =6,3*281,18*10-6*2700=4,78 кг.
Масса металла проводов отводов обмотки ВН
Gотв1 = lотв1·П1· γ =3,37*5,59*10-6*2700=0,05 кг.
Основные потери в отводах НН
Ротв2 = 12,75·10-12·J22·Gотв2 = 12,75·10-12·(1,27·106)2·4,78 =98,29 Вт.
Основные потери в отводах ВН
Ротв1 = 12,75·10-12·J12·Gотв1 = 12,75·10-12·(1,59·106)2·0,05 =1,61 Вт.
Ввиду малости массы металла в отводах основные потери в них составляют обычно не более 5-8 % суммарных потерь короткого замыкания, а добавочные потери - не более 5 % основных потерь в отводах. Это позволяет принять при расчетах коэффициенты добавочных потерь о отводах ОВН и ОНН kотв1 = kотв2 = 1.
Потери в баке и деталях конструкции определим, как
Рв = 0,175·Sн = 0,175·160 = 28 Вт.
Подставляя численные значения в выражение получим
Pк = 5637,59 ·1,002 + 1458,02 ·1,0002+ 1,61 ·1 +98,29·1 + 28 = 7237,11 Вт.
Полные потери короткого замыкания не должны отклоняются от технического условия на проект на 5 %, в нашем случае отклонение составляет 4,5%.