Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор с масляным охлаждением
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
лютное значение тока холостого хода и его составляющие, а их относительные значения в % от номинального тока трансформатора.
Активная составляющая тока холостого хода, %,:
где Рх - потери холостого хода, Вт;
Sн - номинальная мощность, кВ?А.
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.
Увеличение намагничивающей мощности учитывают соответствующими коэффициентами:
- Ктр - коэффициент, учитывающий резку пластин (при отжиге после
резки пластин и закатки заусенцев Ктр = 1.0);
- Ктз - коэффициент, учитывающий срезку заусенцев (при отжиге Ктз = 1.1);
- Ктп - коэффициент, учитывающий влияние прессовки стержней и
ярм при сборке магнитопровода (для мощностей до 630 кВ.А Ктп = 1.04);
. Ктш - коэффициент, учитывающий расшихтовку и зашихтовку верхнего ярма при насадке обмоток (Ктш = 1.02);
- К1ту и К11ту - коэффициенты, учитывающие увеличение намагничивающей мощности соответственно в косом и прямом стыках магнитной системы, определяют по табл. 5.8.
Намагничивающая мощность стальных участков магнитной системы, В?А,:
где Gс, Gя, Gу - массы стержней, ярм и угловых частей магнитопровода, кг;
qс, qя - удельные и намагничивающие мощности стержней и ярм, В?А/кг;
Ккос, Кпр - число косых и прямых стыков в магнитной системе.
Таблица 5.8
Марка сталиКоэффициент Коэффициент Индукция В, ТИндукция В, Т1.41.51.61.71.41.51.61.734142.202.653.705.203.854.807.3010.8
При расчета намагничивающей мощности для немагнитных зазоров Qxз необходимо знать индукцию в стыках магнитопровода. Индукция при прямых стыках, перпендикулярных оси стержня, равна индукции в стержне Вс, а в стыках, перпендикулярных оси ярма, - индукции в ярме Вя, Т.
Для косых стыков индукцию, Т, и сечение немагнитного зазора, см2, определяют соответственно:
где Пс - сечение стержня, см2.
Намагничивающая мощность для немагнитных зазоров, В?А,:
где qзя - удельная намагничивающая мощность зазора прямого стыка,
перпендикулярного оси ярма, В?А/кг;
qзс - удельная намагничивающая мощность зазора прямого стыка,
перпендикулярного оси стержня, В?А/кг;
qз.ст - удельная намагничивающая мощность зазора косого стыка, В?А/кг;
nзя, nзс - число немагнитных зазоров прямых стыков;
nз.ст - число немагнитных зазоров косых стыков;
Пя, Пс, Пз.ст - сечения ярма, стержня и немагнитного зазора в косом стыке, см2.
Таблица 5.12
Индукция В, ТУдельная намагничивающая мощность немагнитных зазоров qз, В?А/кг, для стали 34140.000.020.040.060.081.00.1660.1770.1880.2000.2111.10.2220.2330.2440.2550.2661.20.2770.3330.3900.4450.5001.30.5550.6650.7750.8901.001.41.111.221.331.441.551.51.671.872.062.272.461.62.662.973.283.644.041.74.445.005.556.306.91
Полная намагничивающая мощность холостого хода трансформатора, В?А,:
Реактивная составляющая тока холостого хода, %,:
где Sн - номинальная мощность трансформатора, кВ?А.
Полный ток холостого хода, %,:
Полученное значение тока холостого хода не должно превышать заданного более чем на 15%, т.е. на половину допуска разрешенного по ГОСТ 11677-75.
- условие выполняется.
Коэффициент полезного действия трансформатора, %,:
где Рк, Рх - потери короткого замыкания и холостого хода, Вт;
Sн - номинальная мощность трансформатора, кВ?А.
6. Тепловой расчет трансформатора
Во время работы трансформатора в его активных материалах - металле обмоток и стали магнитной системы - возникают потери энергии, выделяющиеся в виде тепла. Обмотки и магнитная система 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. С появлением температурного перепада происходит теплоотдача от активных материалов к окружающей среде.
6.1 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 теплового потока, на поверхности рассматриваемой обмотки НН или ВН, Вт/м2;
? - толщина изол?/p>