Тип обмотки НН и ВН выбираются по табл. 5.8 (стр. 258). В пределах мощности до 630 кВА и напряжения до 35 кВ рекомендуется цилиндрическая многослойная из круглого провода, как обмотка НН, так и обмотка ВН.
3.1. Обмотки НН.
3.1.1. Число витков обмотки.
Уточненное значение напряжения одного витка: В/вит.
3.1.2. Уточненное значение индукции в стержне.
Тл
Значение приходится уточнять в том случае, если является не целым числом.
3.1.3. Рекомендуемые плотности тока при мощностях трансформатора кВА для меди А/мм2, для алюминия А/мм2; при мощностях кВА для меди А/мм2, для алюминия А/мм2.
В данном конкретном случае принимаем А/м2.
3.1.4. Ориентировочное сечение витка.
мм2
По этому сечению и сортименту обмоточного провода для трансформаторов из приложения по таблице 1 выбирается провод подходящего сечения.
Размеры выбранного провода записываются следующим образом:
марка провода ,
где: - число параллельных проводов в витке;
- диаметр провода без изоляции, мм;
- диаметр провода с изоляцией, мм.
Выбираем провод по ближайшему большему сечению витка по отношению к расчетному мм2 (приложение, табл. 1). Сечение одного выбранного проводника 21.22 мм2. Так как виток формируется из двух параллельно включенных проводников, то его полное сечение составит мм2.
3.1.5. Уточняем плотность тока.
А/м2;
3.1.6. Число витков в слое.
витков
3.1.7. Число слоев в обмотке.
3.1.8. Рабочее напряжение двух слоев.
В
3.1.9. По рабочему напряжению двух слоев из приложения по таблице 2 (или стр. 190, табл. 4.7) выбираем число слоев и определяем общую толщину кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки: мм.
Из той же таблицы выбираем выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки: мм.
|
3.1.10. В большинстве случаев по условиям охлаждения обмотка каждого стержня выполняется в виде двух концентрических катушек с осевым охлаждающим каналом между ними.
Минимальная ширина охлаждающего канала между катушками выбирается из приложения по таблице 3 (или стр. 426, табл. 9-2а).
мм для м (из п. 2.4.)
3.1.11. Радиальный размер обмотки, состоящей из двух катушек без экрана.
мм
3.1.12. м
3.1.13. Внутренний диаметр обмотки.
м
Ширина канала между стержнем и обмоткой НН для трансформаторов мощностью кВА испытательном напряжении 5 кВ берется мм, а при мощности кВА мм (стр. 183, табл. 4.4). В данном конкретном случае мм.
3.1.14. Наружный диаметр обмотки.
м,
где: из п.3.1.11.
3.2. Обмотка ВН.
3.2.1. Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении.
витков
3.2.2. Плотность тока.
А/м2
3.2.3. Ориентировочное сечение витка.
мм2
3.2.4. Из приложения по таблице 1 (или стр. 211, табл. 5.11) выбираем провод сечением мм2.
3.2.5. Уточняем плотность тока.
А/м2
3.2.6. Число витков в слое.
,
где (из п. 2.4.); (из п. 3.2.4.)
3.2.7. Число слоев в обмотке.
3.2.8. Рабочее напряжение двух слоев.
В
3.2.9. Толщину кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки выбираем из приложения по таблице 2 (или стр. 190, табл. 4.7).
мм
3.2.10. Радиальный размер обмотки.
м,
где: из п. 3.2.4.; из п. 3.2.7.; из п. 3.2.9.; мм, из приложения по табл. 3 (или стр. 426, табл. 9.2а)
3.2.11. Внутренний диаметр обмотки.
м,
где: - минимальное изоляционное сопротивление между обмотками высшего и низшего напряжения.
При мощностях кВА и кВА и кВ, 25 кВ, 35 кВ принимается мм; (стр. 184, табл. 4.5).
3.2.12. Наружный диаметр обмотки.
|
м,
где из п. 3.2.10.
4. Определение параметров короткого замыкания.
4.1. Потери короткого замыкания.
4.1.1. Масса меди обмоток НН.
кг,
где: м.
4.1.2. Масса меди обмотки ВН.
кг,
где: м.
4.1.3. Основные потери в обмотке НН.
Вт,
где [А/м2]; [кг]
4.1.4. Основные потери в обмотке ВН.
Вт
4.1.5. В силовых трансформаторах общего назначения потери в обмотках составляют до 0.95 потерь короткого замыкания. Тогда суммарные расчетные потери короткого замыкания:
Вт,
где - коэффициент, учитывающий добавочные потери от вихревых токов, и может быть принят в пределах .
В данном конкретном случае принимаем .
4.2. Напряжение короткого замыкания.
4.2.1. Активная составляющая напряжения короткого замыкания.
%
4.2.2. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания.
,
где: Гц, кВА (из п. 1.1.), (из п. 2.2.),
м (из п. 3.2.11.), м (из п. 3.1.11.), м (из п. 2.4.),
м (из п. 3.2.10.), м,
, ,
В (из п. 2.6.).
В итоге получаем:
%
4.2.3. Напряжение короткого замыкания.
%
Приложение.
Рисунок № 1.
Приложение.
Таблица № 1.
Номинальные размеры сечения и изоляция круглого медного и алюминиевого обмоточного провода марки и с толщиной изоляции на две стороны мм:
Диаметр, мм2 | Сечение, мм2 | Увеличение массы, % |
Марка - медь | ||
1.18 1.25 | 1.094 1.23 | 6.0 5.5 |
Марка - медь Марка - алюминий | ||
1.32 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.12 2.24 2.36 2.50 2.65 2.80 3.00 3.15 3.35 3.55 3.75 4.00 4.10 4.25 4.50 4.75 5.00 5.20 | 1.37 1.51 1.77 2.015 2.27 2.545 2.805 3.14 3.53 3.94 4.375 4.91 5.515 6.16 7.07 7.795 8.81 9.895 11.05 12.55 13.2 14.2 15.9 17.7 19.63 21.22 | 5.0 5.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 |
Марка - алюминий | ||
5.30 6.00 8.00 | 22.06 28.26 50.24 | 1.5 1.5 1.0 |
Примечание: без скобок указана номинальная толщина изоляции. Размеры катушек считать по толщине изоляции, указанной в скобках.
|
Таблица № 2.
Номинальная междуслойная изоляция в многослойных цилиндрических обмотках.
Суммарное рабочее напряжение двух слоев обмотки, В | Число слоев кабельной бумаги на толщину листов, мм | Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону), мм |
до 1000 от 1001 до 2000 от 2001 до 3000 от 3001 до 3500 от 3501 до 4000 от 4001 до 4500 от 4501 до 5000 от 5001 до 5500 |
Таблица № 3.
Минимальная ширина охлаждающих каналов в обмотках. Масляные трансформаторы.
Вертикальные каналы | |||
Длина канала, мм | Обмотка – обмотка, мм | Обмотка – цилиндр, мм | Обмотка – стержень, мм |
до 300 300 – 500 500 – 1000 1000 – 1500 | 4 – 5 5 – 6 6 – 8 8 – 10 | 5 – 6 6 – 8 | 4 – 5 5 – 6 6 – 8 8 – 10 |