5.2. Определение массы магнитопровода
Масса стали угла магнитной системы
кг.
кг/м3
– удельный вес стали.
Масса стали ярм
кг.
Масса стали стержней
кг,
где
кг;
кг.
Общая масса стали
кг.
5.3. Определение потерь в стали магнитопровода
Расчет потерь холостого хода по [1].
Индукция в стержне
Тл.
Индукция в ярме
Тл.
Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков определяются по табл. П.14:
для стали марки 3404 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две пластины:
при
Тл
Вт/кг;
при
Тл
Вт/кг;
Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, для определения потерь в магнитопроводе применим выражение:
,
где kп.д = 1,15 для трансформаторов Sн ≤ 63000 кВ·А
и kп.д = 1,2, если Sн > 63000 кВ·А.
Тогда потери в стали магнитопровода
5.4. Внешние характеристики трансформатора
Коэффициент
полезного действия (КПД) трансформатора
при номинальной нагрузке и
.
,
где
Изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора:
,
.
Напряжение на вторичной обмотке:
.
Библиографический список
1. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: учеб. пособие для вузов.–М.:«Энергия», 1986.
2. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. учеб. пособие для вузов.–М.:«Энергия», 1976.
3. ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия. – М.: Изд–во стандартов, 1985.
4. Электротехнический справочник: В4. Т.2. Электротехни–ческие изделия и устройства/ Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимов и др. (глав. Ред.Н.Н. Орлов). 8-е изд., испр. и доп. – М.: Изд–во МЭИ, 2001. – 518
5. Ротыч Р. В. , Коломейцев Л. Ф. , Васин О. А. Проектирование трехфазных силовых трансформаторов: учебно – методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию / Юж.-Рос. Гос. Тех. Ун-т.(НПИ).-Новочеркасск: ЮРГТУ,2008.
Приложение
Таблица П.1
Параметры холостого хода и короткого замыкания трехфазных масляных силовых трансформаторов общего назначения классов напряжения 10 и 35 кВ мощностью 25 – 630 кВ·А ( ГОСТ 12022-76 )
Номинальная мощность, кВ·А |
Класс напряжения, кВ |
Потери, Вт |
Напряжение короткого замыкания, % |
Ток холостого хода, % |
|
холостого хода |
короткого замыкания |
||||
25 |
10 |
130 |
600 |
4,5 |
3,2 |
40 |
10 |
175 |
880 |
4,5 |
3,0 |
63 |
10 |
240 |
1280 |
4,5 |
2,8 |
100 |
10 |
330 |
1970 |
4,5 |
2,6 |
100 |
35 |
420 |
1970 |
6,5 |
2,6 |
160 |
10 |
510 |
2650 |
4,5 |
2,4 |
160 |
35 |
620 |
2650 |
6,5 |
2,4 |
250 |
10 |
740 |
3700 |
4,5 |
2,3 |
250 |
35 |
900 |
3700 |
6,5 |
2,3 |
400 |
10 |
950 |
5500 |
4,5 |
2,1 |
400 |
35 |
1200 |
5500 |
6,5 |
2,1 |
630 |
10 |
1310 |
7600 |
5,5 |
2,0 |
630 |
35 |
1600 |
7600 |
6,5 |
2,0 |
Таблица П.2
Параметры холостого хода и короткого замыкания трехфазных масляных силовых трансформаторов общего назначения классов напряжения 10 и 35 кВ мощностью 1000 – 80 000 кВ·А, переключаемых без возбуждения (ГОСТ 11920-85 )
Номинальная мощность, кВ·А |
Класс напряжения, кВ |
Потери, Вт |
Напряжение короткого замыкания, % |
Ток холостого хода, % |
|
холостого хода |
короткого замыкания |
||||
1000 |
10 35 |
2100 2000 |
11 600 11 600 |
5,5 6,5 |
1,4 1,4 |
1600 |
10 35 |
3300 3500 |
17 500 18 000 |
5,5 6,5 |
1,3 1,3 |
2500 |
10 35 |
3900 3900 |
23 500 23 500 |
5,5 6,5 |
1,0 1,0 |
4000 |
10 35 |
5200 5300 |
33 500 33 500 |
7,5 7,5 |
0,9 0,9 |
6300 |
10 35 |
7400 7600 |
46 500 46 500 |
7,5 7,5 |
0,9 0,8 |
10 000 |
35 |
12 300 |
65 000 |
7,5 |
0,8 |
16 000 |
35 |
17 800 |
90 000 |
8,0 |
0,6 |
80 000 |
38,5 |
58 000 |
280 000 |
10,0 |
0,45 |
Таблица П.3
Испытательные напряжения промышленной частоты (50 Гц) для масляных силовых трансформаторов (ГОСТ 1516.1-76)
Класс напряжения, кВ |
3 |
6 |
10 |
15 |
20 |
35 |
110 |
150 |
220 |
330 |
500 |
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
3,6 |
7,2 |
12,0 |
17,5 |
24 |
40,5 |
126 |
172 |
252 |
363 |
525 |
Испытательное напряжение Uисп , кВ |
18 |
25 |
35 |
45 |
55 |
85 |
200 |
230 |
325 |
460 |
630 |
.
Таблица П.4
Размеры пакетов – ширина пластин а и толщина пакетов b, мм, для магнитных систем без прессующей пластины с прессовкой стержня бандажами из стеклоленты (nс и nя – число ступеней в сечении стержня и ярма; kкр – коэффициент заполнения круга для стержня)
Диаметрстержня d, м |
Стержень |
Ярмо |
Размеры пакетов а×b, мм, в стержне |
|||||||||||
без прессующей пластины |
с прессующей пластиной |
nя |
ая, мм |
|||||||||||
nс |
kкр |
nс |
kкр |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|||
0,08 |
4 |
0,863 |
— |
— |
3 |
55 |
75×14 |
65×9 |
55×9 |
40×5 |
— |
— |
— |
— |
0,09 |
5 |
0,891 |
— |
— |
4 |
55 |
85×15 |
75×10 |
65×6 |
55×4 |
40×5 |
— |
— |
— |
0,10 |
6 |
0,917 |
— |
— |
5 |
55 |
95×16 |
85×10 |
75×7 |
65×5 |
55×4 |
40×4 |
— |
— |
0,11 |
6 |
0,905 |
— |
— |
5 |
65 |
105×16 |
95×11 |
85×7 |
75×6 |
65×4 |
40×7 |
— |
— |
0,12 |
6 |
0,928 |
— |
— |
5 |
60 |
115×18 |
105×11 |
90×10 |
75×8 |
60×6 |
40×4 |
— |
— |
0,13 |
6 |
0,918 |
— |
— |
5 |
65 |
125×18 |
110×16 |
100×8 |
80×9 |
65×5 |
40×6 |
— |
— |
0,14 |
6 |
0,919 |
— |
— |
5 |
65 |
135×19 |
120×17 |
105×10 |
85×9 |
65×7 |
40×5 |
— |
— |
0,15 |
6 |
0,915 |
— |
— |
5 |
85 |
145×19 |
135×13 |
120×13 |
105×9 |
85×8 |
55×7 |
— |
— |
0,16 |
6 |
0,913 |
— |
— |
5 |
85 |
155×20 |
135×23 |
120×10 |
105×7 |
85×7 |
55×7 |
— |
— |
0,17 |
6 |
0,927 |
— |
— |
5 |
85 |
160×28 |
145×17 |
130×10 |
110×10 |
85×8 |
50×8 |
— |
— |
0,18 |
6 |
0,915 |
— |
— |
5 |
95 |
175×21 |
155×25 |
135×13 |
120×8 |
95×9 |
65×8 |
— |
— |
0,19 |
7 |
0,927 |
6 |
0,890 |
5 |
100 |
180×30 |
165×17 |
145×14 |
130×8 |
115×7 |
100×5 |
75×7 |
— |
0,20 |
7 |
0,918 |
6 |
0,885 |
5 |
120 |
195×22 |
175×26 |
155×15 |
135×11 |
120×6 |
105×5 |
75×7 |
— |
0,21 |
7 |
0,922 |
6 |
0,890 |
5 |
130 |
200×32 |
180×22 |
160×14 |
145×8 |
130×6 |
110×8 |
90×6 |
— |
0,22 |
8 |
0,929 |
7 |
0,901 |
6 |
120 |
215×23 |
195×28 |
175×15 |
155×12 |
135×9 |
120×5 |
105×4 |
75×7 |
0,23 |
8 |
0,933 |
7 |
0,907 |
6 |
130 |
220×34 |
205×19 |
185×16 |
165×12 |
145×9 |
130×5 |
115×5 |
90×6 |
0,24 |
8 |
0,927 |
7 |
0,902 |
6 |
135 |
230×34 |
215×19 |
195×17 |
175×12 |
155×9 |
135×8 |
120×5 |
95×6 |
0,25 |
8 |
0,929 |
7 |
0,909 |
6 |
140 |
240×35 |
220×24 |
200×16 |
180×12 |
155×11 |
140×6 |
120×6 |
100×5 |
0,26 |
8 |
0,924 |
7 |
0,900 |
6 |
155 |
250×35 |
230×25 |
215×13 |
195×13 |
175×10 |
155×8 |
120×9 |
105×6 |
0,27 |
8 |
0,930 |
7 |
0,901 |
6 |
155 |
260×36 |
240×25 |
215×20 |
195×13 |
170×11 |
155×5 |
135×7 |
105×8 |
0,28 |
8 |
0,927 |
7 |
0,903 |
6 |
175 |
270×37 |
250×26 |
230×17 |
215×9 |
195×11 |
175×9 |
135×13 |
105×7 |
0,29 |
8 |
0,927 |
7 |
0,899 |
6 |
165 |
280×37 |
260×27 |
235×21 |
210×15 |
180×13 |
165×6 |
145×6 |
115×8 |
0,30 |
8 |
0,930 |
7 |
0,912 |
6 |
175 |
295×28 |
270×37 |
250×18 |
230×13 |
215×8 |
175×18 |
135×12 |
105×6 |
Таблица П.5
Главная изоляция. Минимальные изоляционные расстояния обмоток НН с учетом конструктивных требований. Масляные трансформаторы
Мощность трансформатора S, кВ·А |
Uисп для НН, кВ |
НН от ярма l 01, мм |
НН от стержня, мм |
|||
δ 01 |
а И1 |
а 01 |
lИ1 |
|||
25―50 |
5 |
15 |
картон 2×0,5 |
— |
4,0 |
— |
400―630* |
5 |
Принимаем равным найденному по испыта-тельному напряжению обмотки ВН |
картон 2×0,5 |
— |
5,0 |
— |
1000―2500 |
5 |
4,0 |
6,0 |
15 |
18 |
|
630―1600 |
18, 25 и 35 |
4,0 |
6,0 |
15 |
25 |
|
2500―6300 |
18, 25 и 35 |
4,0 |
8,0 |
17,5 |
25 |
|
630 и выше |
45 |
5,0 |
10 |
20 |
30 |
|
630 и выше |
55 |
5,0 |
13 |
23 |
45 |
|
Все мощности |
85 |
6,0 |
19 |
30 |
70 |
|
Примечание. Для винтовой обмотки с испытательным напряжением Uисп = 5 кВ размеры взять из следующей строки (для мощностей 1000-2500 кВ·А)
Таблица П.6
Главная изоляция. Минимальные изоляционные расстояния обмоток ВН с учетом конструктивных требований. Масляные трансформаторы.
Мощность трансформатора S, кВ·А |
Uисп для ВН, кВ |
ВН от ярма, мм |
Между ВН иНН, мм |
Выступ цилиндра l Ц2 |
Между ВН иНН, мм |
|||
l 02 |
δ Ш |
а 12 |
δ 12 |
а 22 |
δ 22 |
|||
25―100 |
18, 25 и 35 |
20 |
18 |
– |
2,0 |
10 |
8,0 |
— |
160―630 |
18, 25 и 35 |
30 |
15 |
– |
3,0 |
15 |
10 |
— |
1 000―6300 |
18, 25 и 35 |
50 |
— |
20 |
4,0 |
20 |
18 |
— |
630 и выше |
45 |
50 |
2,0 |
20 |
4,0 |
20 |
18 |
2,0 |
630 и выше |
55 |
50 |
2,0 |
20 |
5,0 |
30 |
20 |
3,0 |
160―630 |
85 (прим.1) |
75 |
2,0 |
27 |
5,0 |
50 |
20 |
3,0 |
1 000―6300 |
85 (прим.1) |
75 |
2,0 |
27 |
5,0 |
50 |
30 |
3,0 |
10 000 и выше |
85 |
80 |
3,0 |
30 |
6,0 |
50 |
30 |
3,0 |
Примечания:
1. Для цилиндрических многослойных обмоток минимальное изоляционное расстояние а 12 = 27мм. Электростатический экран – с изоляцией 3 мм. При расчете диаметра стержня магнитной системы и реактивной составляющей напряжения короткого замыкания принимать а 12 = 30 мм.
2.
При наличии прессующих колец расстояние
до верхнего ярма
принимать
увеличенным против данных таблицы для
трансформаторов 1000 – 6300 кВ·А на 45 мм,
для двухобмоточных трансформаторов
10 000 – 63 000 кВ·А — на 60 мм и для
трехобмоточных трансформаторов этих
мощностей — на 100 мм. Расстояние от
нижнего ярма l
0
и в этих случаях выбирается по таблице.
Таблица П.7
Значения коэффициента k в формул для масляных двухобмоточных трансформаторов ПБВ с медными обмотками и потерями короткого замыкания по ГОСТ
Мощность трансформатора S, кВ∙А |
Класс напряжения, кВ |
||
10 |
35 |
110 |
|
до 250 400 – 630 1000 – 6300 10 000 – 80 000 |
0,63 0,53 0,51 – 0,43 — |
0,65 – 0,58
0,52 – 0,48 0,48 – 0,46 |
—
— 0,68 – 0,58 |
Таблица П.8