Силовой трансформатор. Обозначение типа трансформатора. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места ее потребления

Если DP > ±15%, то необходимо снизить индукцию в стержне и повторить весь расчет.

Ток XX трансформатора, потребляемый из сети, состоит из активной и реактивной составляющих. Активная составляющая идет на покрытие потерь XX, реактивная на создание основного магнитного потока. Реактивная составляющая определяется через гак называемые намагничивающие мощности.

Расчет намагничивающей мощности- потребляемой сталью магнито-провода, производится аналогично расчету потерь. Значения удельной намагничивающей мощности q берутся по таблице, составленной для каждого сорта стали, на основе опытных данных.

Так как главный магнитный поток Ф па своем пути должен проходить также через места стыков (зазоров) между пластинами, то на преодоление сопротивления стыков требуется дополнительная намагничивающая мощность, которая зависит от конструкции магнитопровода - стыковой или шихтованной, величины зазора, схемы шихтовки, индукции.

В отечественном трансформаторосгроении применяются исключительно шихтованные магнитопроводы, поэтому в справочной литературе, в таблицах помещены значения удельной намагничивающей мощности на стык (зазор), ВА/см², именно для таких магнитопроводов.

Удельная намагничивающая мощность стыков зависит от того, какой применен стык прямой или косой, так как для этих случаев различна и площадь стыка. При прямом стыке она равна площади поперечного сечения стержня или ярма и удельная намагничивающая мощность стыка ВА/см² должна бьтъ взята из табл.9 для конструкции в стержне или ярме. При косом стыке под углом 45° площадь стыка возрастает раз , а индукция уменьшается  раз по сравнению с индукцией в стержне или ярме.

Суммарная намагничивающая мощность для всех стыков магнитной системы равна:

где q_з.с., q_з.я., q_з.я. - удельные намагничивающие мощности ВА/см² соответственно для расчетных значений В_с ,В_я ,В_к.с.  =(В_с+В_я)/2 определенные по табл.9 [4].

q_з.с. = 2,24 ВА/см²;

q_з.я. = 2,043 ВА/см²;

В_к.с.  =(В_с+В_я)/2= В_к.с.  =(1,653+1,624)/2= 1,159 Тс;

q_з.я. = 0,29 ВА/см²;

ВА.

Намагничивающая мощность всей магнитной системы, ВА:

где к¢₂ = 1,65 - при отжиге листов и к¢₂ =2,3- при отсутствии отжига ;

q_c = 1,84 , q_я = 1,645 - удельные намагничивающие мощности, ВА/см², по индукции в стержне и в ярме, найденные по табл. 9 [4];

k¢_n = 13,8 ,k¢_k = 2,87 - коэффициенты, учитывающие увеличение намагничивающей мощности в углах с прямыми и косыми стыками, берутся по табл. 10 [4] по среднему значению индукции в углах.

 Относительное значение тока XX, %

%

где S - номинальная мощность, кВА, дана в задании.

Относительное значение активной составляющей тока XX ,%

%

Относительное значение реактивной составляющей тока XX ,%

%

Полученный ток сравнивается с током, данным в задании

%

Di_x  < ±30% , что допустимо.

Б. Расчет потерь короткого замыкания

Основную часть потерь короткого замыкания составляют электрические потери в обмоточных проводах. Кроме электрических потерь в обмотках в состав потерь КЗ также входят добавочные потери в проводах, в стенках бака, деталях конструкции и потери в отводах. Добавочные потери возникают от вихревых токов, наводимых в проводах и стенках бака потоками рассеяния. В ферромагнитных деталях конструкции трансформатора: стенках бака, прессующих балках ярм, прессующих кольцах обмоток и т. д. возникают потери, как от вихревых токов, так и от явлений гистерезиса.

Для трансформаторов I-III габарита добавочные потери малы по сравнению с основными и они учитываются коэффициентом k_д, на который умножаются основные потери в обмоточных проводах Для определения коэффициента k_д можно воспользоваться следующими формулами

Для медного прямоугольного провода

где 

k_p - коэффициент Роговского равен 0,95;

а и b - размеры провода без изоляции;

n - число витков в катушке;

m - число катушек в обмотке;

H₀ - осевой размер обмотки

Значения a ,b , H₀ следует выражать в см.

Определяем коэффициент kД, для медного прямоугольного провода обмотки НН

Определяем коэффициент kД, для медного круглого провода обмотки ВН

Для трансформаторов мощностью от 100 до 6300 кВА потери в баке и деталях конструкции можно определить по следующей эмпирической формуле , Вт:

где S - полная мощность трансформатора , кВА;

к_d - коэффициент, приведенный ниже :

Мощность, кВА	до 1000	1000-4000	6300-10000
Коэффициент кd	0,01-0.015	0.02-003	0.03-0.04

Выбираем к_d = 0,013.

Откуда

Для определения потерь в отводах необходимо знать длины отводов при различных соединениях .

Длина отводов при соединении в треугольник (НН)

см.

Для отводов при соединении в звезду (ВН)

 см.

Масса отводов НН, ВН, кг

Плотность металла отвода= 8900 кг/м³.

кг;

 кг.

Основные потери в отводах , Вт

где k_m = 2,4 - для медного провода , k_m = 2,4     - для алюминиевого провода,

j - плотность тока в обмотке , A/мм²

Коэффициент k_м определен при температуре 75 °С .

Вт;

 Вт.

Для определения электрических потерь в обмотках находим массу мс талла , кг, каждой из обмоток

где с = 3 - число активных стержней трансформатора ,

   - средний диаметр обмогки, см.

 см;

 см.

П_{ф нн}, П_{ф вн} -фактическое сечение витка обмотки