3.3. Основні розміри трансформатора

Основні розміри магнітної системи разом із основними розмірами обмоток визначають головні розміри активної частини і всього трансформатора (рис.3.1).

Рис. 3.1. Основні розміри трансформатора

Основними розмірами є:

- d – діаметр кола, в яке вписано ступеневий переріз стержня;

- l – висота обмоток (зазвичай, обидві обмотки мають однакову висоту);

- d₁₂ – середній діаметр осьового каналу між обмотками, що пов'язує діаметр стержня з радіальними розмірами обмоток а₁ і а₂ та осьового каналу між ними а₁₂.

Якщо три основні розміри вибрані або відомі, то решта розмірів можуть бути визначені за відомими допустимими ізоляційними відстанями.

Два основні розміри d₁₂ і l пов'язані між собою співвідношенням

.

Величина β визначає співвідношення між діаметром і висотою обмотки і знаходиться в межах від 1 до 3,5. Меншим величинам β відповідають трансформатори відносно вузькі та високі, більшим – широкі та низькі.

Різним величинам β відповідають і різні співвідношення між масами активних матеріалів – сталі магнітної системи і металу обмоток. Меншим величинам β відповідає менша маса сталі та більша маса металу обмоток. Збільшення β призводить до збільшення маси сталі та зменшення металу обмоток.

Розрахунок основних розмірів трансформатора починається з визначення діаметра стержня за формулою (3.17), [1]:

. (3.6)

Вибір величин, що входять у формулу (3.6), рекомендується проводити в такому порядку.

1. Ширина зведеного каналу розсіяння трансформатора на даному етапі розрахунку ще невідома. Розмір а₁₂ каналу між обмотками ВН і НН може бути вибраний на основі вказівок, наведених у табл. 2.10.

Сумарний зведений радіальний розмір обмоток

, (3.7)

де К залежно від потужності трансформатора і напруги обмотки ВН визначаємо за табл. 3.1.

Слід відмітити, що величину визначену за формулою (3.7), можна використовувати тільки при попередньому визначенні основних розмірів трансформатора. У подальших розрахунках необхідно користуватися реальними розмірами обмоток.

Таблиця 3.1

Величина коефіцієнта К для трифазного двообмоткового трансформатора з мідними обмотками

Потужність трансформатора, кВА	Клас напруг, кВ
	10	35
До 250	0,63	0,65-0,58
400-630	0,53	-
1000-6300	0,51-0,43	0,52-0,48
10000-80000	-	0,48-0,46

2. Величину β для масляних трансформаторів вибираємо за табл.3.2 для класів напруг обмоток ВН 6,10 і 35 кВ.

Таблиця 3.2

Рекомендовані величини β для масляних

трансформаторів із мідними обмотками

Потужність, кВА	6 і 10 кВ	35 кВ
25-100	1,8-2,4	-
160-630	1,8-2,4	1,8-2,4
1000-6300	2,0-2,6	1,8-2,4
6300-16000	-	1,7-2,0
25000-80000	-	1,3-1,6

Примітка 1. В таблиці наведені значення β, рекомендовані для трифазних масляних трансформаторів класів напруг 6, 10, 35 і 110 кВ, які відповідають вимогам ГОСТ 12022-76, 11965-85, і для сучасних трифазних сухих трансформаторів.

2. Рекомендації надані для сталі марок 3404 і 3405 за ГОСТ 21427-83 товщиною 0,35 і 0,30 мм і при індукції В_С=1,6÷1,65 Тл для масляних і В_С=1,4÷1,6 Тл для сухих трансформаторів

3. Коефіцієнт зведення ідеального поля розсіяння до реального поля К_Р (коефіцієнт Роговського) наближено дорівнює К_Р≈0,95.

4. Рекомендовані величини індукцій у стержні В_С для сучасних трансформаторів із використанням сучасних марок холоднокатаної сталі наведені в табл.3.3.

Переважно, вибирають понижену індукцію з метою отримання менших величин струму неробочого ходу.

Таблиця 3.3

Рекомендована індукція в стержнях