2. Расчет обмоток высшего напряжения

Число витков при номинальном напряжении

(2.1)

Коэффициенты трансформации

(2.2)

(2.3)

Напряжение одного витка обмотки

(2.4)

Число витков на одной ступени регулирования напряжения при соединении обмотки ВН в звезду

(2.5)

где U_в – напряжение одного витка обмотки, В;

– напряжение на одной ступени регулирования обмотки или разность напряжений двух соседних ответвлений, В.

Рисунок 2 – Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения ПБВ

Верхние ступени напряжения

W_Н2 + 2W_p = .

W_Н2 + W_p = .

При номинальном напряжении

W_Н2 700.

Нижние ступени напряжения

W_Н2 - W_p =

W_Н2 - 2W_p =

Число витков на один стержень

(2.6)

Осевой размер обмотки ВН l₂ принимается равным ранее определенному осевому размеру обмотки НН l₁.

Плотность тока в обмотке ВН, А/м²

(2.7)

где J_ср – средняя плотность тока обмотки, А/м²;

J₁ – плотность тока обмотки НН, А/м².

Сечение витка обмотки ВН, мм²

(2.8)

где

Выбираем провод

Площадь проводника

Полное сечение витка, м²

(2.9)

где – сечение одного проводника, мм².

Полное сечение витка, м²

(2.10)

Число витков в слое

(2.11)

Число слоев в обмотке

(2.12)

Рабочее напряжение двух слоев, В

(2.13)

Выбираем 4 слоя кабельной бумаги с толщиной листов 0,12 мм.

Радиальный размер обмотки катушки без экрана с каналом, м

(2.14)

где - толщина междуслойной изоляции, мм.

Внутренний диаметр обмотки, м

(2.15)

где a₁₂ – минимальный радиальный размер осевого канала между обмотками НН и ВН.

Рисунок 3 – Обмотка ВН на рейках

Наружный диаметр обмотки, м

(2.16)

Средний диаметр обмотки, м

(2.17)

Поверхность охлаждения, м²

(2.18)

Коэффициент добавочных потерь в обмотке из круглого провода

(2.19)

Масса обмоток ВН, кг

(2.20)

Основные потери в обмотке ВН, Вт

(2.21)

Плотность теплового потока на охлаждаемой поверхности, Вт/м²

(2.22)

Полученное значение теплового потока не превышает допустимое значение, равное 600-800 Вт/м².

3 Определение потерь короткого замыкания

Длина провода для соединения в звезду

(3.1)

Масса металла проводов отводов

(3.2)

где γ – плотность металла отводов (для меди γ = 8900 кг/м³);

Основные потери в отводах, Вт

(3.3)

Потери в баке и деталях конструкций, Вт

(3.4)

где S – полная мощность трансформатора, кВА.

Полные потери короткого замыкания, Вт

(3.5)

Полные потери P_к отличаются от табличного значения на 10%.