Расчет трансформатора
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
/p>
Индукция, ТлУд. потери в стали, Вт/кгУд. потери в зоне стыка, Вт/м2 Вс=1,467рс=1,066рзс=778Вя=1,43ря=0,998рзя=826Вкос=1,037рзкос=360
Число немагнитных зазоров (стыков) зависит от вида шихтовки магнитной системы. Согласно рисунка 4 следовательно,
(1.88)
Погрешность, %,
1.9 Расчёт тока холостого хода
Ток первичной обмотки трансформатора, возникающий при холостом ходе при номинальном синусоидальном напряжении и частоте, называется током холостого хода.
При расчете тока холостого хода отдельно определяют его активную и реактивную составляющие.
Полные удельные намагничивающие мощности для рассчитанных значений индукции представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Полная удельная намагничивающая мощность
Индукция, ТлУд. мощность в стали, ВА/кгУд. мощность в зоне стыка, ВА/м2 Вс=1,467qс=1,276qзс=15560Вя=1,43qя=1,168qзс=10120Вкос=1,037qзкос=1400
Активная составляющая тока холостого хода,
(1.89)
Реактивная составляющая тока холостого хода,
(1.90)
Полный фазный ток холостого хода,
(1.91)
где - полная намагничивающая мощность,
где - коэффициент, учитывающий резку пластин;
- коэффициент, учитывающий снятие заусенцев;
- коэффициент, учитывающий сочетание косых и прямых стыков (таблица 8.20);
- коэффициент, учитывающий ширину пластин в углах магнитной системы (таблица 8.21);
- коэффициент, учитывающий соотношение числа ступеней стержня и ярма;
- коэффициент, учитывающий прессовку магнитной системы, (таблица 8.12);
- коэффициент, учитывающий перешихтовку верхнего ярма, при мощности трансформатора до 250 кВА равен 1,01.
- удельные намагничивающие мощности;
Погрешность, %,
.
2. Тепловой расчет и расчеты системы охлаждения
Во время работы трансформатора в его активных материалах - металле обмоток и стали магнитной системы - возникают потери энергии, выделяющиеся в виде тепла и идущие на их нагревание, а также в окружающую среду.
В масляных трансформаторах вслед за активными материалами нагреваются масло и металлический бак и устанавливается температурный перепад между внешней поверхностью бака и воздухом, окружающим пространством. По мере роста температуры накопление тепла постепенно уменьшается, а теплоотдача увеличивается, в конечном итоге при длительном сохранении режима нагрузки повышение температуры прекращается и все выделяющееся тепло отдается в окружающую среду.
2.1 Проверочный тепловой расчет обмоток
Внутренний перепад температуры обмотки НН, С,
(2.1)
где - удельный тепловой поток на поверхности обмотки,
(2.2)
d - изоляция провода на одну сторону,
lиз- теплопроводность изоляции (таблица 9.1), ;
Полный внутренний перепад температуры в ОВН, С,
, (2.3)
где a - радиальный размер наибольшей катушки, м;
Плотность теплового потока ОВН, ,
(2.4)
Средняя теплопроводность ОВН, Вт/(мС),
, (2.5)
Средняя условная теплопроводность ОВН без учета междуслойной изоляции, Вт/(мС),
, (2.6)
.
Потери в единице объема ОВН, Вт/м3,
, (2.7)
Полный внутренний перепад температуры в ОВН, С,
, (2.8)
где a - радиальный размер наибольшей катушки, м;
Средний внутренний перепад температуры в ОВН, С,
, (2.9)
Перепад температуры на поверхности ОНН, С,
(2.10)
.
Перепад температуры на поверхности ОВН, С,
(2.11)
.
Превышение средней температуры ОНН над температурой масла, С,
, (2.12)
.
Превышение средней температуры ОВН над температурой масла, С,
, (2.13)
2.2 Тепловой расчет бака
При выборе конструкции бака для трансформатора главное внимание следует обращать на хорошую теплоотдачу, механическую прочность, простоту в изготовлении и по возможности меньший внешний габарит.
Ввиду того, что потери в трансформаторе связаны с его мощностью, при выборе конструкции бака можно ориентироваться на мощность трансформатора. Выбирается бак со стенками в виде волн.
Минимальная ширина бака,
(2.14)
где - изоляционное расстояние от изолированного отвода обмотки ВН до собственной обмотки, следует принять при и толщине изоляции на одну сторону 4мм;
- расстояние от отвода ВН до стенки бака, следует принять s2=42;
- изоляционное расстояние от изолированного или неизолированного отвода обмотки НН до обмотки ВН, следует принять s3=25 при для отвода без покрытия;
- изоляционное расстояние от отвода обмотки ВН до стенки бака, следует принять s4=90 для отводов без покрытия.
- диаметр изолированного отвода обмотки НН, следует принять d1=20;
- диаметр изолированного отвода обмотки ВН, следует принять d2=10;
При центральном расположении активной части трансформатора ширина бака,
Примем
Минимальная длина бака,
Высота активной части, м:
(2.15)
где - высота ярма, м,
= 0,145 м;
n - толщина подкладки под нижнее ярмо; n=50мм
.
Допустимое расстояние от верхнего ярма до крышки бака при горизонтальном расположении над верхним ярмом переключателя ответвлений обмоток ВН следует п?/p>