Выбор исходных данных расчетов

РАСЧЕТА ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

ТИПА ТСЗ-10/0,4, 290 кВА С ЕСТЕСТВЕННЫМ ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Задание на расчёт трансформатора

Рассчитать трансформатор со следующими данными: номиналь­ная мощность S=290 кВА; число фаз m=3; частота f=50 Гц; напряжение ВН U₂=10000±(2х2,5%) В; напряжение НН U₁=400 В; схема и группа соединений Y/Y-0.

Способ охлаждения — естественное воздушное, характер на­грузки — длительная. Установка —внутренняя.

Напряжение и потери короткого замыкания U_к=5,5%; Р_к=3540 Вт. Ток и потери холостого хода i₀=2,2 %; Р_х=920 Вт.

Трансформатор рассчитан с обмотками из алюминиевого провода с изоляцией класса нагревостойкости В. Расчет производится для трехфазного трансформатора стержневого типа с плоской магнитной системой и концентрическими обмотками.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ.

Мощность одной фазы

S_{ф =} S /3 =310/3=103,3 кВА

S^/ ₌ S_{ф =} 103,3 кВА

Рассчитаем линейные и фазные токи и напряжения для обмотки ВН:

Так как обмотка ВН соединена в звезду то:

По исходным данным U₂=10 кВ, тогда фазное напряжение будет равно:

.

Рассчитаем линейные и фазные токи и напряжения для обмотки НН:

Так как обмотка НН соединена в звезду, то:

.

По исходным данным U₁=400 В, тогда фазное напряжение будет равно

.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА.

Выбор исходных данных расчетов

Диаметр стержня, предварительно определяется по формуле:

,

где S^/ – мощность одного стержня; b - коэффициент соотношения основных размеров обмоток; а_р – ширина приведенного канала рассеяния, мм; k_р – коэффициент Роговского, k_р=0,95; f – частота питающего напряжения, f=50Гц; В_С – максимальная индукция в стержне, Тл; k_с – коэффициент заполнения сталью окружности; u_p – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %.

Мощность на один стержень определяется числом стержней несущих основные обмотки трансформатора:

где S – мощность трансформатора, кВА; m – число стержней

Коэффициент β – отношение длины окружности канала между обмотками – π·∂₁₂ к высоте обмоток. Для данного типа трансформатора предварительно примем β=1,4.

Ширина приведенного канала рассеянья трансформатора:

= 5,61см,

где а₁₂ - размер канала между обмотками ВН и НН определяется как изоляционный промежуток по испытательному напряжению обмоток ВН. а₁₂ = 3,5 см.

где - коэффициент канала рассеяния, который из алюминиевых проводов из справочного материала равен, =0,92.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания рассчитывается по формуле:

,

где U_K=5,5%

Активная составляющая напряжения рассчитывается по формуле:

U_A=P_K / (S×10);

где P_K - потери короткого замыкания; S – полная мощность трансформатора;

U_А= 3560/(310×10)= 1,14%,

Индукция в стержне из рулонной электротехнической стали на данном этапе расчёта принимается В_С =1,43 Тл.Коэффициент заполнения сталью k_с – относительно активного сечения стержня к площади круга с диаметром, равным диаметру стержня, на данном этапе расчёта неизвестен, но предварительно его принимаем k_с=0,856.

Таким образом, подставив значения в формулу для расчета диаметра стержня, получим:

см.

По диаметру стержня, выбирается ближайшее значение из нормализованного ряда диаметров стержня: D = 25 cм.

Высота обмотки:

где - средней диаметр между обмотками,определяется из формулы:

=а_ср·D_н , см.

где а_ср=1,75

=1,75·25=43,75 см.

Следовательно, высота обмотки L равна:

98,1см..

Примем L=0,98 м.

Активное сечение стержня

, см².

где П_ф – сечение ступенчатой фигуры стержня

П_ф=490,6 см²; - коэффициент заполнения стержня =0,93.

Тогда активное сечение стержня равно:

П_с=490,6*0,93=456,2см²

Дата добавления: 2015-10-23