Расчет силового двухобмоточного трансформатора

случая, когда радиальные каналы выполнены между всеми катушками

-^н±^ ^'h +h   '                             <²²)

"кат "'кон

2) . для сдвоенных катушек с шайбами и каналами между двойными катушками

2(Я,+Ц

^Ж^^.. '                                      ⁽²³⁾

У ./ -

где hq - высота обмотки;

^кат - высота катушки, в этой обмотке она равна большему размеру провода в изоляции, т.е. ^кат ⁼ ^ ',

"коя  - осевой размер канала в трансформаторах I - III габарита колеблется от 0.4 до 0.6 см, в сухих трансформаторах от 1.0 до 2.0 см,

°ш • толщина шайбы, равна 0.05 см, ставят две шайбы [1] . Общее число катушек на одном стержне должно быть четным. При выполнении этого условия начало и конец обмотки будут выходить сверху катушек.

Число катушек, полученных по формулам (22) и (23), округляются до четного числа в меньшую сторону. Например, если получили 59.35 катушек, то округляют до 58.

Находим число витков в катушке и) ттг,   /

НН

^{6} кан} НН

ⁿф НН

где ⁿф НН - фактическое число катушек.

Определяем высоту обмоток, см;

1) для случая, когда радиальные каналы между всеми катушками

^HOHH ^{= ь}' ^ФНН +^KУ ^каи •("ФДЯ -¹) ,             (25)

2) для случая сдвоенных катушек с шайбами и с каналами между двойными катушками

"Ф НН -¹   "Ф НН ^qhh ^{= ь} ' "Ф НН + ^У • [^кан • (———,———) + ——,—— • 8ш}, (26)

где  к у  - коэффициент, учитывающий усадку изоляции после сушки и опрессовки обмотки, равен к у = 0 .94 - 0 .96 см (в отдельных случаях

до 0.9); ^„ - 0.4 .- 0.6 см; ^ == 0.1 см. Определяем радиальный размер обмотки, см (рис.7)

^a^=^a •"^•®^«» ,

<2 - меньшая сторона сечения провода;

и пр - число проводов в витке.

Находим внутренний диаметр обмотки, см (рис.1)

Д[ = Д, + 2а„ ,

22-

где До- диаметр стержня, определяется по формуле (8); ^а oi      - находится

по табл. 3.

Наружный диаметр обмотки, см

Д['= Д^ + 2а, ,

где Я 1 - радиальный размер обмотки.

^й) ВН ^{= б>}'НН

и.

ФНН

Округляем до целого числа.

В силовых трансформаторах но ГОСТ 11677-85 предусматривается в обмотке ВН выполнение ответвлений для регулирования напряжения. Существуют два вида регулирования напряжения:

а) регулирование напряжения путем переключения ответвлений обмотки без возбуждения (ПЕВ) после отключения всех обмоток трансформатора от сети;

б) регулирования напряжения без перерыва нагрузки (РПН), без отключения обмоток трансформатора от сети.

2.5-

В данном методическом пособии рассматривается первый вид регулирования напряжения, как наиболее дешевый. При этом способе регулирования в обмотке ВН предусматриваются четыре ответвления на +5; +2.5; -2.5; -5% от номинального напряжения.

Определяем число витков на одной ступени регулирования

й)р = 2.5 •

100

Округляем ^ р до целого числа

Находим число витков на всех ответвлениях:

+5%

+2.5% ^н     = ^вн + ^(д р

-2.5%

+5%

Ориентировочная плотность тока ./

.1 _ ,-» .1 J вн ~ ~JnH ~ jhh,

где J вн - плотность тока по табл.8;

J нн - фактическая плотность тока обмотки НН Ориентировочное сечение витка, мм

^] Ф ВН /

/J'BH.

Выбираем непрерывную обмотку По табл. 5.1-5.3 [1] находим реальное сечение провода:

axb

Марка провода х ⁿnp х   , ,/

(л  ^ и

А/

Уточняем плотность тока, '/. , г

/ MM

где ^^ФВН- фактическое сечение провода.

Число катушек на одном стержне определяется по формулам (22) или (23). Число катушек округляем до четного числа.

Число витков в регулировочных катушках принимаем й^/2^ т.е. на каждой ступени берем по две катушки, следовательно, регулировочных катушек будет 8 , а значит основных будет ^фвн ~^ •

Число витков в основных катушках:

В случае получения дробного числа витков по формуле (39), приводим число витков к целым числам с помощью системы уравнений:

А-х+В-у=^ \

Х+У=Пф^~»   f ,                                          (40)

где А - ближайшее целое число < ^катВН ;

В - ближайшее целое число > ^катвн. Решая систему (40) получим :

у = С , х = D , т.е. С катушек имеют по В витков , D катушек по А витков. Высота обмотки, см:

^HOBH =^b'•ⁿфBH+Ky• [^ • (Пф sH ~ 2) + ^ ]

- для случая, когда радиальные каналы между всеми катушками;

^вн =^b'•ⁿфвн+Ky• [h„, • (-^- - 2) + -^ф^- • 8^ + h,,] .   (42)

- для случая сдвоенных катушек с шайбами и с каналами между двойными катушками.

¹¹кр в формулах (41) и (42) - высота канала в месте разрыва обмотки и размещения регулировочных витков, "кр выбирают по изоляционным соображениям. Согласно [ 1 ] "кр равен :

25-

Определяем радиальный размер обмотки, см ^2 =а'-П^-б)^ен ,

Где ^кат ВН ^{= D} ВИТКОВ

Внутренний диаметр обмотки, см

Д[ = ДГ+ 2а„ ,

где qu определяется по табл.3. Наружный диаметр обмотки, см

Д'^-Д, +2а,.

4. Расчет характеристик трансформатора

А. Расчет потерь и тока холостого хода

Режим работы трансформатора, когда его первичная обмотка включена в сеть, а вторичная обмотка разомкнута, называется режимом холостого хода (XX) трансформатора.

Режим XX используется, в частности, при испытании готового транс­форматора. При так называемом опыте XX определяются такие параметры, как:

а) потери холостого хода ••о ;

б) ток холостого хода ¹ о ;

в) коэффициент трансформации к. Потери и ток холостого хода силовых трансформаторов нормируется

D           Т

соответствующими ГОСТами. Как правило, нижние пределы ¹ о и ¹ о ГОСТами не ограничены, поэтому они не должны сильно отличаться от нормированных значений, иначе будут недоиспользованы активные мате­риалы трансформатора - возрастет стоимость. Поэтому при расчете транс­форматора, кроме получения его основных параметров - мощности и на­пряжений - он должен иметь