- •По предмету «Электромеханика» тема: «Расчет силового трансформатора»
- •Введение.
- •Дан трёхфазный двухобмоточный масляный трансформатор.
- •1. Расчёт основных электрических величин.
- •1.5. Фазные токи обмоток:
- •2. Расчет основных размеров трансформатора.
- •3. Выбор конструкции изоляции и минимально допустимых расстояний.
- •4. Выбор и расчет обмоток
- •5. Расчет параметров короткого замыкания.
- •4.5. Расчет обмотки вн.
- •5.2. Электрические потери в отводах:
- •5.3. Потери в стенках бака и других стальных деталях.
- •5.4. Полный вес обмоток:
- •5.5. Напряжение короткого замыкания.
- •6 . Расчет потерь и тока холостого хода.
- •6.1. Уточнение геометрических размеров магнитопровода.
- •Размеры пакета для магнитной системы с прессовкой стержней обмоткой
- •6.2. Потери холостого хода.
- •7. Кпд и падение напряжения при нагрузке.
- •7.1. Кпд от коэффициента загрузки.
- •7.2. Максимальный кпд трансформатора.
- •7.3. Зависимость вторичного напряжения от нагрузки.
- •8. Тепловой расчет трансформатора.
- •8.1. Поверочный тепловой расчет обмоток.
- •8.2. Тепловой расчет бака.
- •8.3. Определение фактических перегревов.
- •8.4. Определение веса масла и размера охладителя.
- •9. Технико-экономические показатели.
- •Используемая литература:
6.2. Потери холостого хода.
6.2.1. Уточнение значения индукции в стержне:
6.2.2.Уточнение значения индукции в ярме:
6.2.3. Индукция в косом стыке:
6.2.3.Удельные потери для стали Э330 определим из табл.8-4 (Л-1)
при ВС = 1,52Т потери рС = 1,35 Вт/кг, рЗ = 0,053 Вт/кг;
при ВЯ = 1,48Т потери рЯ = 1,27 Вт/кг, рЗ = 0,047 Вт/кг.
при ВСТ. = 1,07Т потери рСТ. = 0,677 Вт/кг, рЗ.СТ = 0,0105 Вт/кг
6.2.4. Для нахождения потерь холостого хода для магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки и удаления заусенцев применим формулу (8-31) (Л-1) стр.382, в которой примем следующие коэффициенты: kПЯ=1,0, kПШ=1,02, kПП=1,02, kПЗ=1,0, kПР=1,0, kФ=4, kУП=8,44 (по §8-3 и табл.8-6 (Л-1)):
что на
ниже заданного
6.2.5. Активная составляющая тока холостого хода:
6.2.6. Удельную намагничивающую мощность для стержня qC, ярма и зазоров qЗ (по ВC) определяем по табл. 8-11 (Л-1)
при ВС = 1,52 Т: qС = 4,23 ВА/кг, qЗ = 1,87 ВА/кг;
при ВЯ = 1,48 Т: qЯ = 3,59 ВА/кг, qЗ = 1,55 ВА/кг;
при ВСТ. = 1,07Т: qЗ.СТ. = 0,205 ВА/кг.
6.2.7. Полная намагничивающая мощность магнитной системы по формуле 8-43 (Л-1) стр.392:
где
коэффициенты приняты по §8-3
стр.393
и табл.8-10
(Л-1)
6.2.8. Индуктивная составляющая тока холостого хода
6.2.9. Полный ток холостого хода:
7. Кпд и падение напряжения при нагрузке.
7.1. Кпд от коэффициента загрузки.
где
- коэффициент
нагрузки трансформатора.
7.2. Максимальный кпд трансформатора.
где
Рассчитаем значения КПД трансформатора для ряда значений коэффициента нагрузки при cos2 = 0,8, результаты занесем в таблицу.
|
0,01 |
0,05 |
0,1 |
0,25 |
0,51 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
|
0,53 |
0,849 |
0,91 |
0,958 |
0,967 |
0,964 |
0,959 |
0,953 |
Построим график зависимости = f ():
Рис.7
7.3. Зависимость вторичного напряжения от нагрузки.
,
где
;
Рассчитаем значения U% для ряда значений коэффициента нагрузки при cos2 = 0,8, результаты занесем в таблицу.
|
0,25 |
0,51 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
U% |
1,25 |
2,55 |
3,759 |
5,01 |
6,26 |
Рассчитаем значения U2 для ряда значений U%, результаты занесем в таблицу.
U% |
1,25 |
2,55 |
3,759 |
5,01 |
6,26 |
U2,B |
395 |
389,8 |
384,96 |
379,96 |
374,96 |
Построим график зависимости U2 = f ():
Рис.8
8. Тепловой расчет трансформатора.
8.1. Поверочный тепловой расчет обмоток.
8.1.1.Обмотка ВН.
Удельные потери многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода определяются как потери в меди отнесенные к 1 см3 общего объема обмотки:
где значения d2 и d2 приняты в сантиметрах.
Условная теплопроводность обмотки, без учета междуслойной изоляции:
где ИЗ. = 0,0017 Вт/(смС) – теплопроводность изоляции провода (изоляцией служит кабельная бумага, пропитанная лаком и погруженная в масло);
;
Средняя теплопроводность обмотки, приведенная к случаю равномерного распределения витковой и междуслойной изоляции:
где М.СЛ. = 0,0017 Вт/(смС) – теплопроводность междуслойной изоляции по табл. 9-1 (Л-1).
Полный перепад температуры внутри обмотки:
где
- радиальный
размер наиболее широкой из двух катушек
(содержит 4 слоя), на которые разделена
обмотка (9-10)
стр.421 (Л-1).
Средний перепад температуры по обмотке:
Перепад температуры между поверхностью обмотки и маслом:
Среднее превышение температуры обмотки над средней температурой масла:
8.1.2. Обмотка НН
Удельные потери обмотки:
Условная теплопроводность обмотки, без учета междуслойной изоляции:
где ИЗ. = 0,0017 Вт/(смС) – теплопроводность изоляции провода (изоляцией служит кабельная бумага, пропитанная лаком и погруженная в масло);
;
Средняя теплопроводность обмотки, приведенная к случаю равномерного распределения витковой и междуслойной изоляции:
где М.СЛ. = 0,0017 Вт/(смС) – теплопроводность междуслойной изоляции по табл. 9-1 (Л-1).
Полный перепад температуры внутри обмотки:
где
- радиальный
размер обмотки.
Средний перепад температуры по обмотке:
Перепад температуры между поверхностью обмотки и маслом:
Среднее превышение температуры обмотки над средней температурой масла:
