Анализ изменения некоторых параметров трансформатора с изменением β

Анализ изменения некоторых параметров трансформатора с изменением β

Выяснение влияния на расход активных материалов и некоторые другие параметры трансформатора удобнее всего провести на реальном примере. Проведем предварительный расчет трехфазного масляного трансформатора типа ТМ-1000/10 мощностью S=1000 [кВ * А] с номинальным напряжением обмот­ки ВН 10кВ. Обмотки медные.

Задание: Тип трансформатора ТМ-1000/10 с концентрическими об­мотками.

Мощность трансформатора S= 1600 [кВ * А];
число фаз m=З;
частота f=50 [Гц].
Номинальные напряжения обмоток: ВН: 10000± (2*2,5 %) [В];    НН: 400 [В];
Схема и группа соединения
Переключение ответвлений ПБВ. Режим работы продолжительный; установка – наружная.[pic 1]

Напряжение короткого замыкания Uk=6.0 %

Ток холостого хода=1.0

1)Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний.

Расчет проводим для трехфазного трансформатора стержневого типа с концентрическими обмотками.

Мощность одной фазы и одного стержня
[pic 2]

Номинальные (линейные токи) на стороне

ВН

  [pic 3]

НН

 [pic 4]

Фазные токи обмоток

                            [pic 5][pic 6]

                 [pic 7][pic 8]

Для испытательного напряжения обмоток находим

ВН Uисп = 35 [кВ]

НН Uисп = 5 [кВ]

Для испытательного напряжения обмотки находим изоляционные расстояния

ВН Uисп = 35 [кВ]

l02 = 50 [мм] a12 = 20[мм] а22 = 18 [мм]

НН Uисп = 5 [кВ]

a01 = 15 [мм]

Магнитная система плоская шихтованная. Определение исходных данных расчёта

[pic 9]

[pic 10]

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

[pic 11]

Реактивная составляющая

[pic 12]

Выбираем трехфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем.
Прессовка стержней бандажами и стекловаты и ярм – стальными балками. Материал магнитной системы – холодная рулонная текстурированная сталь марки 3404 толщиной 0,35 мм. Индукция в стержне Вс = 1,6 [Тл]

В сечении стержня восемь ступеней, коэффициент заполнения круга  
kкр= 0,928, изоляция пластин – нагревостойкое изоляционное покрытие, kз=0,97. Коэффициент заполнения сталью kс=  kкр* kз=0.928*0.97=0.9. Ярмо многоступенчатое, число ступеней – 6, коэффициент усиления ярма kя=1,1.
индукция в ярме Bя = Вс/kя = 1.6/1.1 = 1.45 [Тл]. Число зазоров в МС на косом стыке – 4, на прямом – 3. Индукция в зазоре на прямом стыке Вз = Вс=1,6 [Тл], на косом В 
Коэффициент, учитывающий отношение основных потерь в обмотках к потерям короткого замыкания kд =0.90, постоянного коэффициента для медных обмоток[pic 13][pic 14]

 a = 1.4, b =0.3
принимаем kp = 0,95. Диаметр стержня 0,28 м

Расчет основных коэффициентов

 [pic 15]

Основные размеры трансформатора

d = Ax =>   [pic 16]

x2 = 1.468

β = x4 = 2.157

Активное сечение стержня

[pic 17]

Средний диаметр обмоток

[pic 18]

Высота обмоток

[pic 19]

Высота стержня

[pic 20]

Расстояние между осями стержня

 [pic 21]

ЭДС одного витка

[pic 22]

2) Расчет обмоток

Расчет обмоток НН: число витков:  принимаем напряжение одного витка  [pic 23][pic 24][pic 25]

Средняя плотность тока в обмотках