3. Расчет обмоток нн и вн

Электродвижущая сила одного витка, В,

.

Средняя плотность тока в обмотках, А/мм²,

.

Здесь коэффициент С₁ = 0,463 для обмоток из алюминиевого провода; k_Д – коэффициент, учитывающий добавочные потери (0,93); Р_K – потери короткого замыкания, Вт; и_В – напряжение одного, В; S_H – номинальная мощность трансформатора, кВ·А; d₁₂ в м;

Значение J_CP=1,922 находится в пределах 1,5 – 2,6 А/мм2.

Ориентировочное сечение витка обмотки, мм²,

,

3.1 Расчет обмоток нн

Число витков одной фазы обмотки НН,

.

Здесь U_Ф1 – номинальное фазное напряжение обмотки НН, В; f – частота напряжения сети, равная 50 Гц; B_C – индукция в стержне в Тл; П_C – площадь сечения стержня в м².

Полученное значение w₁ округляют до ближайшего целого числа, находят напряжение (ЭДС) одного витка, В,

,

и действительную индукцию в стержне, Тл,

.

3.1.1 Расчет непрерывной катушечной обмотки

По ориентировочному сечению витка П₁ и сортаменту провода выбираем провод подходящего сечения или три одинаковых параллельных провода. Размер провода b, мм, по условиям охлаждения и допустимому уровню добавочных потерь не должен превышать значения, мм,

.

где k_З – коэффициент закрытия поверхности, примерно равный 1,0; q – предельная плотность теплового потока не более 1600 Вт/м²; k – числовой коэффициент; J_ср – плотность тока в обмотке, А/мм.

Размеры провода, мм,

АПБ .

Полное сечение витка из n_B1 параллельных проводов, мм²,

,

где П_ПР – сечение одного провода, мм²;

Реальная плотность тока в обмотке НН, А/мм²,

.

Высота катушки в этой обмотке, мм,

.

Число катушек на одном стержне для обмотки с каналами между всеми катушками ориентировочно

.

Здесь осевой размер (высота) канала h_K = 4 мм; Значение n_кат1 округляют до целого числа.

Число витков в катушке

Высота (осевой размер) l₁, м, обмотки: с каналами между всеми катушками

Здесь b^/ – размер провода в изоляции, мм; коэффициент, учитывающий усадку обмотки после сушки и опрессовки k = 0,95.

Высота l₁ обмотки НН не отличается более чем на 5% от предварительно рассчитанной величины l.

Радиальный размер обмотки, мм,

.

Здесь а^/ – размер провода в изоляции, мм; w_кат1 – число витков катушки (В), дополненное до ближайшего целого числа; n_в1 – число параллельных проводов в витке.

Внутренний диаметр обмотки, м,

,

где d_Н – нормализованный диаметр стержня в м;

а₀₁ – ширина канала между обмоткой и стержнем в мм.

Наружный диаметр обмотки, м,

Поверхность охлаждения, м², определяют по формуле

Плотность теплового потока, Вт/м²,

.

Полученное значение не превышает 1100 Вт/м.