Определение основных электрических величин

1.1. Мощность одной фазы и одного стержня

где – число стержней ,m–число фаз.

1.2. Фазные напряжения и токи

(2)

где индекс 1 относится к ОНН,2 – к ОВН;

– номинальное линейное напряжение –ой обмотки, приведенное в задании.

Активная и реактивная составляющие напряжения короткого

замыкания,

2. Выбор главной и продольной изоляции

Изоляция всех частей трансформатора относительно земли и друг относительно друга должна в течение всего срока службы (20—25 лет) обеспечивать необходимую электриче­скую прочность как при номинальном напряжении, так и при перенапряжениях, которые могут возникать в процессе экс­плуатации. Перенапряжения могут вызываться процессами, происходящими в самой энергосистеме или иметь атмосфер­ное происхождение. Первые носят название внутренних перенапряжений, вторые имеют несколько названий: внешние, атмосферные, грозовые. С точки зрения электрической проч­ности изоляции существенное значение имеют величина пере­напряжений, длительность их воздействия и скорость нарас­тания. Электрическая прочность изоляции трансформатора до­стигается путем ограничения атмосферных и частично внутренних перенапряжений до определенной величины с по­мощью вентильных разрядников и надлежащим конструиро­ванием главной и продольной изоляции [2,с.8].

2.1. Определим класс напряжения масляного силового трансформатора и его испытательное напряжение (ГОСТ 1516.1-76) по [1, табл.4.1, с.169]. Под классом напряжения трансформатора понимается класс напряжения его обмотки высшего напряжения, т. е. но­минальное напряжение (линейное) электрической системы, для работы на которую она предназначена. Для каждого класса напряжения установлено наибольшее рабочее напря­жение, длительное воздействие которого изоляция должна выдерживать неограниченное время.

Для надежной работы трансформатора его изоляция должна испытываться в соответствии с ожидаемыми перена­пряжениями, величины которых полностью определяются ха­рактеристиками защищающих его вентильных разрядников.

Электрооборудование каждого класса напряжения харак­теризуется определенными величинами испытательных на­пряжения рабочей частоты и импульсного напряжения. Испы­тательные напряжения по воздействию на изоляцию пред­ставляют собой эквивалент соответственно внутренним и атмосферным перенапряжениям с учетом отличия условий испытания от условий работы изоляции в эксплуатации и рода других обстоятельств. Программа, последовательность, условия и методы испытаний устанавливаются ГОСТами 11677—75 и 1516—73 [1, с.9]. Найденные данные сведем в таблицу 2.

Таблица 2

обмотка	класс напряжения, кВ	наибольшее рабочее напряжение, кВ	испытательное напряжение, кВ
ВН	36,75	40,5	85
НН	10.5	12	35

2.2. Выбор конструкции главной изоляции масляных трансформаторов произведем на основании [1, с. 187]. Принятая конструкция главной изоляции представлена на рис.2.

Рис. 2

2.3 Минимальные изоляционные расстояния, в главной и продольной изоляции обмоток и отводов масляных обычно выбираются применительно к определенным конструкциям изоляции, для которых они проверены опытным путем. При распространении этих расстояний на какие-либо другие конструкции необходима новая опытная проверка. Так ,изоляционные расстояния главных изоляционных обмоток, указанные из табл. 4.4. и 4.5, можно принимать только при конструкционных материалов, указанных в пояснениях к этому рисунку. При этом предполагается, что хранение изоляционных материалов, заготовка, обработка, сушка и пропитка маслом изоляционных деталей выполняются в строгом соответствии с установленным технологичесским процессом.

Минимальные изоляционные расстояния масляных трансформаторов определяются по [табл.4.4, с.183] – для обмоток низшего напряжения (ОНН) и по [табл.4. 5 стр.183] – для обмоток высшего напряжения (ОВН). При =80 кВ изоляционные расстояния указаны [рис.4.7.]

Таблица 2.1

Мощность трансформатора, кВА	Uисп для НН, кВ	НН от ярма l01, мм	НН от стержня, мм
			δ01	ац1	а01	lц1
32000	35	36	6	19	30	70

Таблица 3.

Мощность трансформатора, кВА	Uисп для ВН, кВ	ВН от ярма , мм		Между ВН и НН, мм		Выступ цилиндра	Между ВН и РО, мм
		l02	δш	а12	δ12	lц2 , мм		а22	δ22
32000	85	80	3	30	6	50		30	3

2.4 Ширина каналов между катушками обмоток по условиям электрической прочности определяем по формуле:

где – рабочее напряжение одной катушки.

Выберем ширину каналов по условиям охлаждения согласно [1,табл.9.2, с.426]. При этом длина вертикальных каналов принимается равной высоте цилиндрических обмоток, а длина горизонтальных каналов равна радиальному размеру винтовых и катушечных обмоток.

Таблица 9.2а.(стр.426). Минимальная ширина охлаждающих каналов в обмотках. Масляные трансформаторы Таблица 2.2

Вертикальные каналы				Горизонтальные каналы
Длина канала, мм	Обмотка-обмотка, мм	Обмотка-цилиндр, мм	Обмотка-стержень, мм	Длина канала, мм	Обмотка-обмотка, мм
До 300	4-5	4	4-5	До 40	4

Минимальные размеры канала катушечных обмоток ВН в месте расположения регулировочных витков выбираются по [1, табл.4.9, с.192]: = 20 мм).

Таблица 2.3. Минимальные размеры канала в месте расположения регулировочных витков обмотки ВН

Класс напряжения ВН, кВ	Схема регулирования по рис. 4.10	Изоляция в месте разрыва		Размер канала, мм
		Способ изоляции	По рис 4.11
36,75	а	Угловые и простые шайбы	б	20

Рис. 2.1 Принципиальные схемы регулирования напряжения обмотки ВН

Рис. 2.2 Конструкция изоляции в месте разрыва обмотки ВН

2.5. Толщина изоляции проводов на две стороны выбирается по табл.4.6 [1, с.189].

Таблица 2.4. Выбор нормальной витковой изоляции.

Испытательное напряжение обмотки, кВ	Марки провода	Толщина изоляции на две стороны, мм	Назначение
5-85	ПЭЛБО ПБ и АПБ	Круглый провод 0,17-0,21(0,21-0,31) 0,30(0,40)	Для масляных и сухих трансформаторов
	ПБ и АПБ	Прямоугольный провод 0,45(0,50)

Примечания: 1. В скобках указаны расчетные размеры с учетом допусков.

2. Провод марок ПБ, АПБ, ПБУ может иметь изоляцию большей толщины согласно табл. 5.1. и 5.2.

При этом расшифровка марок проводов дается на [1,с.210–215]. изоляция проводов марок ПБ, АПБ и ПЭЛБО относится к классу , проводов марок ПСД и АПСД – к классу .

Алюминиевый провод прямоугольного сечения марки АПБ имеет размеры поперечного сечения проволоки – меньший от 1,80 до 5,60 и больший от 3,75 до 18,0 мм при площади поперечного сечения от 6,39 до 99,9 и номинальной толщине изоляции на две стороны такой же, как и у медного провода.

Для обмоток с испытательным напряжением

Толщина изоляции проводов на две стороны выбираем для обмотки ВН примем марка провода АПБ (алюминий); для обмотки НН примем марка провода АПБ (алюминий);

Изоляция провода марки АПБ относится к классу нагревостойкости А (105 ^ОС).

Дополнительная изоляция входных витков и катушек обмоток ВН масляных трансформаторов класса напряжения выбираем по табл.4.10 [1,с.196]. Полученные данные сведем в таблицу 2.5.

Таблица 2.5. Изоляция входных витков и катушек, мм (непрерывная катушечная обмотка)

Класс напряжения, кВ	Испытательное напряжение, кВ	Первая катушка		Вторая катушка		Третья и четвертая катушка
		Витков	Всей катушки	Витков	Всей катушки	Витков	Всей катушки
35	85	1,35(1,50)	-	1,35(1,50)	-	-	-