Расчет сопротивления изоляции при сушке обмоток ЭМ и трансформаторов

 

Решение о необходимости сушки обмоток электрических машин принимается, если сопротивление изоляции меньше минимально допустимого. Для электрических машин мощностью 5 МВт и более сопротивление изоляции можно рассчитать по формуле:

 

;                                         (5.3.1)

 

где U_нт=115 кВ - номинальное напряжение трансформатора, напряжение обмотки высшего напряжения;

  К_р=2.4 - поправочный коэффициент, учитывающий зависимость сопротивления изоляции от её температуры;

S_нт=80000 кВА - номинальная мощность электрической машины.

 

.

 

Для определения номинального сопротивления обмотки трансформатора, воспользуемся формулой:

 

;                                               (5.3.2)

 

где Р_к= 315000 Вт - потери короткого замыкания при номинальном токе трансформатора.

 

.

 

При измерении сопротивления изоляции электрических машин, аппаратов и трансформаторов малой и средней мощности поляризация диэлектрика происходит быстро (несколько секунд), поэтому также быстро устанавливаются показания мегомметра. Для устройств большой мощности (свыше 400 кВт) поляризация может происходить в течении десятков минут, поэтому для характеристики изоляции используется коэффициент абсорбции:

 

;                                               (5.3.3)

 

где R₆₀=0.397 - сопротивление изоляции измеренное по истечении 60 секунд;

R₁₅=0.195 - сопротивление изоляции измеренное по истечении 15 секунд.

 

.

 

Чем больше коэффициент абсорбции, тем выше качество изоляции. Для хорошей изоляции при температуре 10…30ºС К_аб должен быть не менее 1,3.

 

Определение номинальных токов трансформатора

Номинальные токи первичной и вторичной обмоток трансформатора определяются по формуле:

 

;                                            (5.4.1)

 

где S_нт=80000 – номинальная мощность трансформатора , кВА;

 U_нт=115 – номинальное линейное напряжение трансформатора, кВ.

 

.

 

Определяем фазное напряжение трансформатора:

 

;                                              (5.4.2)

 

.

 

Определение зависимости изменения вторичного напряжения трансформатора

Зависимость изменения вторичного напряжения трансформатора от характера нагрузки, определяем расчетным путем согласно выражению:

 

;                        (5.5.1)

 

где β = I₂/I_н – коэффициент нагрузки трансформатора;

ϕ₂=0 - изменение вторичного напряжения трансформатора;

U_ka % – активная составляющая напряжения короткого замыкания;

 U_кр % – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания.

 

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

 

;                                              (5.5.2)

 

где r_k - активное сопротивление короткого замыкания.

 

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

 

;                                            (5.5.3)

 

где x_k - реактивное сопротивление короткого замыкания.

 

Определяем полное, активное и реактивное сопротивление короткого замыкания:

Полное сопротивление:

 

;                                         (5.5.4)

 

где U_k%=10.5 - напряжение короткого замыкания, %;

U_ф=66400 - фазное напряжение трансформатора, В.

 

.

 

Активное сопротивление:

 

;                                               (5.5.5)

 

.

 

Реактивное сопротивление:

 

;                                           (5.5.6)

 

.

 

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

 

.

 

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

 

;                                                                                                   

 

Для определение коэффициента нагрузки трансформатора необходимо определить ток вторичной обмотки:

 

;                                            (5.5.7)

 

где U₂=6300 номинальное напряжение обмотки низшего напряжения, В.

 

.

 

Определяем коэффициент нагрузки трансформатора:

 

;                                            (5.5.8)

 

где I_n=7331 А, номинальный ток вторичной обмотки трансформатора.

 

.

 

Зависимость рассчитаем для номинальной нагрузки:

 

.

 

Аналогично рассчитываем изменение напряжения для диапазона от -90˚ до +90˚ и сведем полученные данные в таблицу 5.5.1.

 

Таблица 5.5.1 - Зависимость изменения вторичного напряжения трансформатора от характера нагрузки

ϕ2	90˚	60˚	45˚	30˚	0˚	-30˚	-45˚	-60˚	-90˚
	0.59	0.53	0.46	0.34	0.014	-0.31	-0.42	-0.49	-0.54

 

Показываем изменение напряжения на графике, рисунок 5.5.1.

 

  

 

 

Рисунок 5.5.1 - Зависимость изменения вторичного напряжения трансформатора от характера нагрузки.

 

---

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 166; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!