РАСЧЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО РЕАКТИВНОГО ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ОТ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО ПОТОКА РАССЕЯНИЯ
Рассмотрим один из наиболее часто встречающихся случаев несимметрии — выключение регулировочных витков в середине обмотки ВН. На рис. 7.4, а показано продольное сечение обмоток и расположение н. с. (намагничивающих сил) с их разрывом Н1 в середине обмотки ВН.
Действительное расположение н. с. в обмотке ВН может быть представлено в виде двух составляющих, из которых одна будет иметь такую же н. с, как и основная обмотка, но равномерно распределенную по высоте, а другая — некоторую дополнительную н. с, как это показано на рис. 7.5. Причем обе н. с. в сумме должны составлять фактическую н. с. обмотки ВН.
Построим диаграмму Каппа для обеих составляющих н. с. Первая составляющая будет представлена обычным образом, как для продольного поля рассеяния, при концентрических обмотках. Напряжение рассеяния для этой пары определяется по обычной формуле. Диаграмма другой составляющей, изображенная на рис. 7.6, повернута на 90, что соответствует дополнительному поперечному потоку рассеяния. Для создания поперечного потока требуется некоторое добавочное напряжение рассеяния т, выражаемое в процентах от основного.
Таким образом, полное реактивное падение напряжения
Рис. 7.4. Основные случаи неравномерного расположения намагничивающих сил по высоте обмотки
Рис. 7.5. Расположение намагничивающей силы обмотки ВН на основную и дополнительную составляющие
Рис. 7.6. Диаграмма Каппа для основного (продольного) и поперечного потоков рассеяния
|
|
|
где кр' — напряжение рассеяния, подсчитанное по формуле (5.8).
Добавочное напряжение рассеяния т может быть подсчитано по одной из приближенных формул в зависимости от местонахождения выключенных витков или разрежения н. с:
а) для выключенных витков в середине обмотки ВН
(7.2)
б) для укорочения слоевой или винтовой обмотки НН (с одной стороны) вследствие большой ширины H1 витка (рис. 7.4. б)
(7.3)
Входящие в эти формулы величины Н0,Н1 и с показаны на рис. 7.4, а и б.
МЕХАНИЧЕСКИЕ СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА
В результате взаимодействия магнитного поля рассеяния с током в обмотке в последней возникают механические усилия. При нормальном режиме работы, при нагрузке трансформатора, не превышающей его номинальной нагрузки, эти механические усилия не представляют сколько-нибудь серьезной опасности для целости обмоток. Однако при внезапных коротких замыканиях, когда бросок установившегося тока короткого замыкания достигает значения, в 20—25 раз превышающего номинальный ток, электромагнитная сила, пропорциональная квадрату силы тока, возрастает в 400—600 раз. Мгновенное значение тока короткого замыкания ввиду наличия свободной составляющей тока (см. далее) может быть еще в 2 раза больше, что может вызвать значительные механические разрушения в трансформаторе. В связи с этим конструкция обмоток и опорных деталей должна быть рассчитана таким образом, чтобы она могла противостоять возникающим механическим усилиям.
|
|
|
Рис. 7.7. Возникновение механического взаимодействия между проводниками с током
Известно, что проводник с током, находящийся в магнитном поле и пересекающий магнитные линии, испытывает усилие, приложенное к проводнику. Это усилие направлено перпендикулярно к направлению тока и магнитных линий (правило левой руки).
Рис. 7.8. Направление механических усилий, возникающих в обмотках трансформатора
Как следствие этого явления можно рассматривать взаимодействие двух проводников с током. Два параллельных проводника с одинаково направленными токами стремятся сблизиться между собой (рис. 7.7,а), а проводники с противоположно направленными токами взаимно отталкиваются друг от друга (рис. 7.7, б).
Эти явления имеют место в обмотках трансформатора. Витки одной и той же обмотки стремятся сблизиться между собой, а вся обмотка в целом — как бы уплотниться. Первичная и вторичная обмотки, имеющие при нагрузке трансформатора противоположно направленные токи, наоборот, стремятся оттолкнуться друг от друга, как это изображено на рис. 7.8, а для концентрических (симметричных) обмоток и на рис. 7.8, б — для чередующихся (дисковых) обмоток.
|
|
|
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 134; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!