Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор с масляным охлаждением
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
от ярма, см НН от стержня, смl01lЦ1?01ац1а0125-25051.5Картон2 х 0.05--0.4--
Для обмотки ВН:
Максимально допустимая толщина изоляции на две стороны (по табл.2.9).
Для проводов АПБ - 0.3(0.40)мм.
2.4 Определение диаметра стержня и высоты обмотки
На размер диаметра стержня магнитной системы влияют:
- Ширина приведенного канала рассеяния, см,:
где а12 - изоляционный промежуток между обмотками ВН и НН,
определяемый по испытательному напряжению обмотки ВН, (табл. 2.8);
второе слагаемое (приведенная ширина двух обмоток):
где - мощность трансформатора на один стержень, кВ?А;
К - коэффициент, по таблице 2.10, в зависимости от мощности
трансформатора, материала обмоток, и напряжения обмоток ВН, К = 0.7.
. Величина ? - отношение средней длины окружности канала между обмотками ?d12 и высоте обмоток l,:
Значения ? дня масляных трансформаторов приведены в табл. 2.10 (? = 1.2-1.6 ). Рекомендуемые значения ? предусматривает получение трансформаторов с заданными потерями, напряжением короткого замыкания.
Диаметр стержня, см,:
где f = 50 Гц - частота питающей сети, Гц;
Uр - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания;
Вс - индукция в стержне, Т;
Кс - коэффициент заполнения сталью площади круга;
Кр = 0.95 - коэффициент приведения идеального поля к реальному;
- мощность трансформатора на один стержень, кВ?А.
Полученное значение d сравним с диаметрами нормализованной шкалы.
Примем ближайший нормализованный диаметр dн = 16 см.
Определим отношение:
.
Средний диаметр канала между обмотками, см,:
где а1 - радиальный размер обмотки НН.
Поэтому:
d12 = 16 + 2?0.4 + 2?2.33 + 0.9 = 22.36см.
Высота обмоток, см,:
Активное сечение стрежня (сечение стали), см2,:
При окончательном расчете магнитной системы значение Пс может быть скорректировано на 1.0 - 2.0 %.
3. Расчет обмоток НН и ВН
Основным элементом всех обмоток является виток.
Электродвижущая сила одного витка, В,:
Uв = 4.44?f?Вс?Пс?10-4,
где f = 50 Гц - частота питающей сети, Гц.
Uв = 4.44?50?1.6?174.92?10-4 = 6.21 В.
При заданном уровне потерь короткого замыкания РК средняя плотность тока в обмотках, А/мм2,:
где C1 = 0.463 - коэффициент пропорциональности для алюминиевых обмоток;
Kg - коэффициент, учитывающий добавочные потери( по табл. 3.1) Kg = 0.92;
SH - номинальная мощность трансформатора, кВ.А;
UB - напряжение одного витка, В, по формуле (8);
d12 - по формуле (5);
PK - потери короткого замыкания, Вт.
Выбираем провод НН и ВН прямоугольного сечения.
3.1 Расчет обмоток НН
Расчет обмоток трансформатора начинают с обмотки низшего напряжения, располагаемой между стержнем и обмоткой НН
Число витков обмотки НН на одну фазу:
,
где Вс - из табл. 2.1;
Пс - рассчитываем по формуле (7);
f - 50 Гц - частота питающей сети, Гц;
UФ1 -номинальное фазное напряжение обмотки НН, В.
Полученное значение округлили до ближайшего числа и находим ЭДС одного витка, В,:
и действительную индукцию в стержне, Т,:
Дальнейший расчет зависит от выбранного по табл. 2.5 типа обмотки НН.
Расчет двухслойной цилиндрической обмотки из прямоугольного провода.
В двухслойной обмотке число витков в одном слое:
Осевой размер витка, cм,:
Здесь высота обмотки l1 = (l - 1.0), где l, см по формуле (6).
Сечение витка, мм2,:
где - предварительно определенное значение плотности тока;
IФ1- фазный ток обмотки НН, А.
К полученным значениям П1 и hВ1 по сортаменту обмоточного провода (табл. 2.4) подбивают провода прямоугольного сечения.
Так как провода с сечением П1 в таблице нет (оно велико), то выбираем два параллельных провода:
Провод: АПБ сечение - 100.5 мм2; а = 6.5 мм; b = 15.6 мм.
Подобранные размеры проводов записывают в виде:
где а и b - размеры провода без изоляции, мм;
а1 и b1 - размеры провода в изоляции, определяют по табл. 2.4 и 3.2;
nB1 - число параллельных проводов.
Размеры провода в изоляции:
где - расчетная толщина изоляции на две стороны, принимая по табл.3.2.
Полное сечение витка обмотки, мм2,:
П1 = nB1 ? ППР = 2.100.5 = 201 мм2,
где ППР - сечение одного провода, принятое по таблице 2.4.
Реальная плотность тока в обмотке, А/мм2,:
.
Осевой размер (высота) витка, см,:
,
где nB1 - число параллельных проводов;
hПР - высота одного провода в изоляции, см;
hПР = b1 - при намотке плашмя, где b1- размер провода, см.
Осевой размер обмотки НН, см,:
.
Двухслойную цилиндрическую обмотку выполняют с охлаждающим каналом между слоями.
Радиальный размер обмотки, см,:
,
где a11 - размер охлаждающего канала, см, в зависимости от длины обмотки (а11 = 0.6 см);
l1 - выбирают по табл.3.3.
Внутренний диаметр обмотки, см,:
,
где a01 - ширина канала между обмоткой НН и стержнем по табл.2.7.
Наружный диаметр обмотки, см,:
.
Полная охлаждающая поверхность обмотки НН, м2, д?/p>