Уточнение средней плотности тока в обмотках
А/мм2.
где kм – коэффициент, учитывающий потери в отводах и потери от потоков рассеяния в баке трансформатора. kм =0.96…0,92, γм - удельный вес алюминия, γм= 2,7 кг/см3.
Предварительная удельная тепловая загрузка поверхности обмотки 1
q – количество теплоты переданное маслом охлаждающей поверхности, q1≤ 700…900 – при цилиндрической, винтовой обмотке из алюминия, режим продолжительный. Принимаем q1=700 Вт/м2.
Предварительная удельная тепловая загрузка поверхности обмотки 2
q2≤500…700 – при многослойной обмотке из алюминия, с проводом круглого сечения. Принимаем q1=500 Вт/м2.
Расчет цилиндрической обмотки 1 из провода прямоугольного сечения
Предварительная плотность тока в обмотке 1
А/мм2.
Площадь поперечного сечения провода обмотки 1
мм2 |
Цилиндрическая обмотка 1 из провода прямоугольного сечения может иметь один или два слоя, принимаем число слоев nв1=2.
Число витков в слое
витков.
Предварительная высота витка вдоль стержня сердечника
см. |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Число цилиндрических поверхностей охлаждения обмотки
где kп≈0,75 – коэффициент частичного закрытия поверхности обмотки рейками, образующие вертикальные каналы, принимаем .
Окончательно принимаются следующие размеры провода
мм
где а1 – большая сторона сечения провода;
b1 – меньшая сторона сечения провода;
δu – нормальная изоляция провода, для провода марки ПБ δu = 0,45;
- число параллельных проводов.
Площадь поперечного сечения провода
= мм2,
где Sм1к – площадь поперечного сечения провода обмотки 1
Плотность тока в обмотке 1
А/мм2.
Толщина витка вдоль стержня сердечника
см,
где b1мк – осевая толщина m – ного изолированного параллельного провода
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Удельная тепловая загрузка поверхности обмотки 1
Вт/м2.
Радиальная толщина витка
см,
au1 = a1 + δu
Высота обмотки 1 вдоль стержня сердечника
см.
Радиальная толщина вертикального канала между двумя слоями обмотки 1. Для масляных трансформаторов.
а к=0,6 см.
Радиальная толщина обмотки 1
см.
Средний диаметр обмотки 1
см.
Средняя длина витка обмотки 1
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Вес металла обмотки 1
кг,
где г/cм3 - удельный вес обмоточного провода.
Потери в обмотке 1 без учета добавочных потерь
Вт.
Сумма толщин всех проводов без изоляции обмотки 1 вдоль стержня
см. |
Полное число проводов обмотки 1 вдоль радиуса
.
Коэффициент увеличения потерь в обмотке 1 от поверхностного эффекта
где ρ – удельное сопротивление алюминия при 75 ºC, ρ =0,034 Ом·м.
.
Потери в обмотке 1 с учетом добавочных потерь
Вт.
Расчет многослойной цилиндрической обмотки 2 из провода круглого
Сечения
Плотность тока в обмотке 2
А/мм2.
Площадь поперечного сечения провода обмотки 2
мм2. |
Число параллельных проводов в обмотке 2
.
Диаметр голого и изолированного провода
мм.
Марка провода – ПБ.
Площадь поперечного сечения провода обмотки 2
мм2,
где - площадь поперечного сечения изолированного провода
Плотность тока в обмотке 2
А/мм2.
Расчетный диаметр изолированного провода обмотки 2 с учетом неплотности намотки
см.
Толщина витка вдоль стержня сердечника
см.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Число слоев обмотки 2
,
принимаем .
Окончательное число витков в слое
,
11 слоёв по 158 витков и 1 слой из 22 витков, всего витков.
Рабочее напряжение между двумя слоями
В.
Толщина междуслойной изоляции
δ мсл=0,036 см.
Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки 2 равен 1,6 см.
Число цилиндрических поверхностей охлаждения обмотки 2 на стержень сердечника
,
Принимаем (округляется до целого значения в пределах от 1 до 4)
Удельная тепловая загрузка поверхности обмотки 2
Вт/м2.
Число слоев и витков в слое во внутренней катушке – 6 слоёв по 158 витков;
Число слоев и витков в слое в наружной катушке – 5 слоёв по 158 витков и 1 слой из 22 витков;
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
а к2=0,7 см.
Радиальная толщина обмотки 2
см.
Высота обмотки 2
см.
Уточнение приведенного расстояния
см,
где – приведенное расстояние между обмотками, см;
– высота обмоток, см.
Уточнение действительного расстояния между обмотками 1 и 2
см.
Средний диаметр обмотки 2
см.
Средняя длина витка обмотки 2
см.
Вес металла обмотки 2
кг.
Вт. |
Коэффициент увеличения потерь в обмотке 2 от поверхностного эффекта
.
Потери в обмотке 2 с учетом добавочных потерь
Вт.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Потери короткого замыкания
Вт,
больше заданного на 0,34 %, отклонение в пределах нормы.
Активная составляющая напряжения короткого замыкания
%.
Приведенное расстояние между обмотками
см.
Коэффициент, учитывающий переход от средней линии магнитных силовых линий потоков рассеяния к высоте обмоток
.
Средняя длина витка обмоток 1 и 2
см.
Индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания
%.
Напряжение короткого замыкания
%,
Меньше заданного на 19,2%, допустимое отклонение.
Активное сопротивление обмотки 1
Ом.
Активное сопротивление обмотки 2
Ом.
Активная составляющая сопротивления короткого замыкания, приведенная к числу витков обмотки 1
Ом.
Индуктивная составляющая сопротивления короткого замыкания, приведенная к числу витков обмотки 1
Ом.
Процентное изменение напряжения при номинальной нагрузке (β = 1) и
cos φ = 0,8
%.