Дан трёхфазный двухобмоточный масляный трансформатор.

Тип	ТМ-50
Номинальная мощность	Sн = 50 кВА
Число фаз	m = 3
Частота	f = 50 Гц
Номинальные напряжения: Обмотки ВН Обмотки НН	Uн2= 6000 В Uн1= 400 В
Схема и группа соединений	Y / Y0-12
Напряжение короткого замыкания	Uк= 5,5%
Потери короткого замыкания	Pк= 1325 Вт
Потери холостого хода	Pх= 350 Вт

Порядок расчёта.

1.	Расчёт основных электрических величин	Стр.5
2.	Расчёт основных размеров трансформатора	Стр.5
3.	Выбор конструкции изоляции и минимально допустимых расстояний	Стр.7
4.	Выбор и расчет обмоток	Стр.8
5.	Расчет параметров короткого замыкания	Стр.12
6.	Расчет потерь и тока холостого хода	Стр.14
7.	КПД и падение напряжения при нагрузке	Стр.17
8.	Тепловой расчет трансформатора	Стр.19
9.	Технико-экономические показатели	Стр.25

1. Расчёт основных электрических величин.

1. Мощность одной фазы: S_ф = S_н/m^` = 50/3 =16,6 кВА

2. М ощность на один стержень: S΄ = S_н/n_c^` = 50/3 =16,6 кВА, где n_c=3 – количество стержней

3. Фазные напряжения обмоток:

ВН: U_ф2 = U_н2/ = 6000/ = 3464,1 В

НН: U_ф1 = U_н1/ = 230,94 В

1.4. Номинальные (линейные) токи на сторонах:

ВН: I₂= = = 4,8 А

НН: I₁= = =72,16 А

1.5. Фазные токи обмоток:

ВН: I_ф2 = I₂ = 4,8 А

НН: I_ф1 = I₁= 72,16 А

1.6. Испытательное напряжение обмоток смотрим по таблице 4-1 (Л-1):

ВН: U_исп.2 = 25 кВ

НН: U_исп.1 = 5 кВ

1.7. Заданная величина активной составляющей напряжения КЗ:

U_а = P_к/10S_н = 1325/1050 = 2,65%

1.8. Заданная величина реактивной составляющей напряжения КЗ:

U_р= = = 4,82 %

1.9. По таблице 5-8 (Л-1)выбираем тип обмоток:

Обмотка ВН при напряжении 6 кВ и токе 4,8 А – цилиндрическая многослойная из круглого медного провода.

Обмотка НН при напряжении 0,4 кВ и токе 72,16 А – цилиндрическая многослойная из круглого медного провода.

2. Расчет основных размеров трансформатора.

2.1. Согласно указаниям таблиц 2-1 и 2-3 (Л-1) выбираем:

а) трехфазную стержневую шихтованную магнитную систему с шестью ступенями в сечении стержня без прессующих пластин, коэффициент заполнения площади круга площадью ступенчатой фигуры k_КР = 0,915;

б) ориентировочный диаметр стержня d = 10…14 см

в) прессовка стержней – расклиниванием с обмотками;

г ) прессовка ярма балками, стянутыми шпильками, расположенными вне ярма;

д) форма сечения ярма – 3…4 ступени, коэффициент усиления ярма: k_Я = 1,05…1,02.

2.2. Сердечник собран из электротехнической стали холодной прокатки марки Э330 (табл.2-9 (Л-1)) толщиной 0,35 мм с двухсторонней однократной лаковой изоляцией; по таблице 2-6 (Л-1) коэффициент заполнения k_З=0,935.

Общий коэффициент заполнения сталью: k_С=k_КР х k_З = 0,915 х 0,935 = 0,855

2.3. По таблице 2-9 (Л-1) значение индукции в стержне В_С для стали Э330:

В_С =1,55 Т

2.4. По таблице 3-12 (Л-1) выбираем оптимальное значение коэффициента β для медной обмотки:  = πd₁₂ / l = 1,8

2.5. Предварительно определяем диаметр стержня:

где k_R=0,95 – коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному;

- ширина приведенного канала рассеяния, где a₁₂=3,0 см по табл. 4-5 (Л-1) прим.1; а₁, а₂ – предварительная ширина обмоток, принимаем не менее 1,3 см (Л-2) стр.8.

По нормализованной шкале (§ 2-2 (Л-1)) принимаем диаметр стержня d = 12,5 см

2.6. Средний диаметр канала рассеяния:

d₁₂ = d + 2a₀₁ + 2a₁ + a₁₂ = 12,5 + 2 x 0,4 + 2 x 1,3 + 3 = 18,9 см

где а₀₁ – минимальное расстояние от обмотки НН до стержня по табл.4-4 (Л-1)

2.7 Высота (осевой размер) обмотки:

l = πd₁₂ / = 3,14 х 18,9 / 1,8 = 33 см

2.8. Активное сечение стержня

2.9. ЭДС одного витка:

2.10. Число витков в обмотке НН:

округляем до 65 витков

2.11. Уточняем ЭДС одного витка:

2.12 Уточняем индукцию в стержне: