Расчет обмоток
3.1 Расчет обмотки нн
Число витков обмотки НН:
ω1 = Uф1/uв =231/6,14 = 37,62 принимаем ω1 = 38 витка.
ЭДС одного витка:
В
Средняя плотность тока:
А/мм2
Сечение витка ориентировочно:
мм2
По таблице 5-8 при мощности 200 кВ·A, по току на один стержень 288,68 A, номинальному напряжению обмотки 231 В и сечению витка 87,5 мм2 выбираем конструкцию цилиндрическую двухслойную обмотку из прямоугольного медного провода, без радиальных каналов, с плотным прилеганием витков. Число реек по окружности обмотки равно 8, согласно параграфу 5-2, ширина междувитковых прокладок 4 см.
Число витков в слое:
витков.
Ориентировочный осевой размер витка:
см
По
таблице 5-2 выбираем три прямоугольных
медных провода размерами 3×
с изоляцией из кабельной бумаги, в
соответствии с ГОСТ 16512-70. Намотка на
ребро левая.
Сечение витка:
П1=3*29,3=87,9 мм2
Плотность
тока
А/мм2
Высота витка:
см
Выбранные размеры провода проверяем по добавочным потерям по таблице 5-9. Для размера 0,71 см добавочные потери при двух слоях менее 5%.
Радиальный размер провода проверяем по плотности теплового потока на поверхности обмотки
q1=
Вт/м2,
что ниже допустимого для внутренних обмоток значения 1200 Вт/м2.
Осевой размер обмотки НН:
l1 = hB*(ωсл1+1) + 0,8 = 1,41*(19+1)+0,8 = 29 см
Радиальный размер обмотки НН:
а1
=
= 2*0,755 + 0,45 = 1,96 см
где осевой канал между двумя слоями обмотки 0,45 см принят по таблице 9-2а
Внутренний
диаметр
=
16+2*0,4 = 16,8 cм
Наружный
диаметр
= 16,8+2*1,96=20,72 см
D
16,8
D 18,3
0,47
1,41
D 19,2
29D 20,72
0 ,755
1,96
Рисунок 11- Эскиз и основные размеры обмотки НН.
Масса метала обмотки G01 =28*с*Dcp*ω*П1*10-5=28*3*18,76*38*87,9*10-5 = 52,6 кг
По таблице 5-5 находим увеличение веса провода за счет изоляции марки ПБ (толщина изоляции 0,45 мм на обе стороны)
кг
3.2 Расчёт обмотки вн
Выбираем схему регулирования по типу представленной на рисунке 6-6б. Регулировочные ответвления выводятся на доску зажимов. Регулирование напряжения без возбуждения (ПБВ) производится после отключения трансформатора от сети и от нагрузки, путем перестановки соединяющей пластины
Рисунок 12- Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения ПБВ.
Рисунок 13-Схема переключателя ответвлений
Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 11,55 А. Наибольшее напряжение между контактами переключателя в одной фазе: рабочее , т.е. 577 В; испытательное , т.е. 1154 В.
Для получения на стороне ВН различных напряжений необходимо соединить:
Напряжение, В |
Ответвления обмотки |
9500 |
x5 y5 z5 |
9750 |
x4 y4 z4 |
10000 |
x3 y3 z3 |
10250 |
x2 y2 z2 |
10500 |
x1 y1 z1 |
Число витков ВН обмотки при нормальном напряжении
Число витков ВН на одной ступени регулирования:
Таблица 3-Число витков на ответвлениях.
Напряжение, В |
Число витков на ответвлениях |
ступень 10500 |
|
ступень 10250 |
|
ступень 10000 |
|
ступень 9750 |
|
ступень 9500 |
|
Ориентировочная плотность тока
А/мм2
Ориентировочное сечение витка
мм2
По
таблице 5-8, по известным параметрам
обмотки (
,
,
,
)
выбираем для основной части цилиндрическую
многослойную обмотку из круглого медного
провода. По сортаменту медного обмоточного
провода (таблица 5-1) выбираем провод
марки диаметром 2,1/2,4 мм сечением П2=3,46
мм2 увеличение массы провода за счёт
изоляции на 3%.
Плотность тока:
трансформатор замыкание обмотка магнитный
А/мм2
Число витков в слое:
Число слоёв в обмотке ncл2 = ω2/ωсл2 = 998/120 ≈ 9
Рабочее напряжение двух слоёв:
В
По рабочему напряжению двух слоёв по таблице 4-7 выбираем 3 слоя кабельной бумаги марки К-120 толщиной 0,12 мм. Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону) 1,6 см.
Распределение витков по слоям:
Семь слоёв по 120 витков = 840
Два слоя по 79 витков = 158
Всего 998 витков
Между третьим и четвёртым слоями масляный канал 0,4 см. Витки восьмого слоя располагаются посередине высоты слоя, витки девятого слоя располагаются согласно рисунку схемы ответвлений. Обмотка наматывается на рейках на жестком бумажно-бакелитовом цилиндре с размерами d 21,12/22,12х32.
Радиальный размер обмотки:
Внутренний диаметр обмотки:
Наружный диаметр обмотки:
0
,24 D
22,52
D 24,1
D 24,9
2 9
D 28,216
2,848
Рисунок 14- Эскиз и основные размеры обмотки ВН
Поверхность охлаждения обмотки:
м2
Масса метала обмотки:
кг
Масса провода обмотки:
Gпр2 = 70*1,03 =72,1 кг
Общая масса метала обмоток G0 = G02 + G01 = 70+ 52,6 = 122,6 кг
Общая масса провода: Gпр = Gпр2 + Gпр1 = 72,1 + 53,652 = 125,75 кг
Основные размеры обмоток покажем на рисунке:
Рисунок 15-Радиальное строение обмоток трансформатора