Проект силового трёхфазного трансформатора мощностью 4300 кВА
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
рансформатора.
Активная составляющая тока холостого хода, %:
где, РХ - потери холостого хода, Вт; SН - номинальная мощность, кВА.
Полные удельные намагничивающие мощности определяются по табл. 8.17 стр.390 [1] в зависимости от величины индукции:
Полные удельные намагничивающие мощности в зоне шихтованного стыка определяются по табл. 8.17 стр.390 [1] в зависимости от марки стали и величины индукции:
Для расчета реактивной составляющей тока холостого хода необходимо определить намагничивающую мощность трансформатора QХ, которая состоит из намагничивающей мощности для немагнитных зазоров Qхз. Составляющие намагничивающей мощности рассчитывают по экспериментально установленным зависимостям между индукцией магнитного поля и удельными намагничивающими мощностями стальных участков q и немагнитных зазоров qз, В.А/кг. Намагничивающая мощность, также как и потери холостого хода зависит от основных магнитных свойств стали магнитопровода и ряда конструктивных и технологических факторов, которые увеличивают ее в большей мере, чем потери холостого хода.
Полная намагничивающая мощность:
где, Gс, Gя, Gу - массы стержней, ярм и угловых частей магнитопровода, кг; qс, qя - удельные и намагничивающие мощности стержней и ярм, ВА/кг;
Намагничивающая мощность для немагнитных зазоров, ВА:
где qзя - удельная намагничивающая мощность зазора прямого стыка, перпендикулярного оси ярма, ВА/кг (по табл. 5.11 и 5.12); qзс - удельная намагничивающая мощность зазора прямого стыка, перпендикулярного оси стержня, ВА/кг; qз.кос - удельная намагничивающая мощность зазора косого стыка, ВА/кг; nзя, nзс - число немагнитных зазоров прямых стыков равные 0; nз.кос = 6 - число немагнитных зазоров косых стыков; Пзя, Пзс, Пз.кос - сечения ярма, стержня и немагнитного зазора в косом стыке, см2.
Увеличение намагничивающей мощности учитывают соответствующими коэффициентами:
- коэффициент увеличения удельных потерь, обусловленный возникновением внутренних механических напряжений при продольной и поперечной резке стали на пластины;
- коэффициент увеличения потерь, зависящий от формы сечения ярма;
- коэффициент увеличения удельных потерь, обусловленный удалением заусенцев при помощи ножей при нарезке пластин из полосы рулона;
- коэффициент, учитывающий влияние прессовки стержней и ярм при сборке магнитопровода (для мощностей от 1000 до 6300 кВА );
коэффициент, учитывающий расшихтовку и зашихтовку верхнего ярма при насадке обмоток;
- коэффициент увеличения потерь в углах. Выбирается по табл. 8.20 ст. 395 [1] в зависимости от числа прямых и косых стыков;
- коэффициент, учитывающий ширину пластин в углах магнитной системы. Выбирается по табл. 8.21 стр. 396 [1] в зависимости индукции и ширины пластины второго пакета;
Относительное значение полного тока холостого хода от номинального, %:
Реактивная составляющая тока холостого хода:
Полученное значение тока холостого хода не должно превышать заданного более чем на 15%, т.е. на половину допуска разрешенного по ГОСТ 11677-85 где разрешенный допуск +30%.
Расчетный ток холостого хода отличается от заданного значения на:
Коэффициент полезного действия трансформатора, %:
где, Рк, Рх - потери короткого замыкания и холостого хода, Вт; Sн - номинальная мощность трансформатора, кВА.
7Тепловой расчет и расчет системы охлаждения
Во время работы трансформатора в его активных материалах металле обмоток и стали магнитной системы, возникают потери энергии, выделяющиеся в виде тепла. Вследствие выделения тепла обмотки и магнитная система трансформатора начинают нагреваться, постепенно повышая свою температуру. Вместе с ростом температуры возникает температурный перепад между обмоткой или магнитной системой и окружающей средой - трансформаторным маслом или воздухом и вследствие этого теплоотдача от активных материалов к окружающей среде. При проектировании трансформаторов, предназначенных для длительной непрерывной нагрузки, тепловой расчет производится для установившегося теплового режима при номинальной нагрузке. Полученные при этом расчете значения превышения температуры над окружающей средой не должны быть больше предельных значений, регламентированных ГОСТ.
7.1Проверочный тепловой расчет обмоток
Тепловой расчет обмоток начинают с определения внутренних перепадов температуры: для обмотки НН и для обмотки BН. Подсчет внутреннего перепада температуры в большинстве обмоток из прямоугольного провода упрощается тем обстоятельством, что каждый провод одной или двумя сторонами своего сечения соприкасается с охлаждающим маслом. К таким обмоткам относятся обмотки с радиальными охлаждающими каналами (одно - и двухслойные цилиндрические, винтовые, непрерывная катушечная), выполняемые из прямоугольного провода. Внутренний перепад температуры в указанных обмотках является перепадом в изоляции одного провода, С, который определяют по формуле:
Перепад в изоляции одного провода, С:
где, q - плотность тепловог?/p>