Расчет фазных токов в обмотках
При схеме "звезда" для обмотки НН Iф = Iл:
Iф НН = Iл НН = (S · 103) / (√3 · Uф НН) = (40 · 103) / (√3 · 400) = 57,74 А;
При схеме "звезда" для обмотки ВН Iф = Iл:
Iф ВН = Iл ВН = (S · 103) / (√3 · Uл ВН) = (40 · 103) / (√3 · 10000) = 2,31 А;
Расчет обмотки низкого напряжения (осевое строение)
Для обмоток НН при напряжениях до 690 В, токах до 2000 А и мощности до 1600 кВА применяются цилиндрические двухслойные обмотки. При больших токах целесообразно применять винтовые одно- или двухходовые обмотки.
Непрерывные обмотки применяются для обмоток низкого напряжения при напряжениях свыше 3000 В и для обмоток высокого напряжения.
Размеры (сечения) обмоточных проводов выбираются исходя из допустимых значений плотности δ тока в проводах.
Плотность тока зависит от выбранного типа обмотки, условий ее охлаждения и значения нагрузочных потерь (потерь в обмотках). Для цилиндрической слоевой обмотки предварительно может быть принято δ = 4 - 4,5 А/мм2, а для непрерывной и винтовой обмоток δ = 3,5-4 А/мм2.
Для масляных трансформаторов применяются медные или алюминиевые обмоточные провода прямоугольного сечения марок ПББО, АПББО, ПБ-М, АПБ-М, ПБД.
Для расчета выбрана двухслойная цилиндрическая обмотка. Плотность тока выбирается в пределах 4 - 4,5 А/мм2.
Слоевая цилиндрическая обмотка наматывается как из круглого, так и из прямоугольного провода в один, два или несколько слоев, в соответствии с чем она будет называться одно-, двух- или многослойной обмоткой. Обмотка из прямоугольного провода может наматываться в один или несколько параллельных проводов с укладкой их плашмя или на ребро. Слоевые обмотки из прямоугольного провода чаще изготовляются двухслойными, что конструктивно является более удобным, так как это позволяет более просто закреплять ее выводные концы. В зависимости от условий охлаждения между слоями прокладывается изоляция из электрокартона или устраивается канал 
для циркуляции масла (для трансформаторов с масляным охлаждением). Канал образуется при помощи реек.
|
|
|
Необходимое сечение провода:
sп = Iф НН / δНН = 57,74 / 4,5 = 12,83 мм2.
Выбираем параллельный медный провод марки ПБ 6,4x2,1 мм сечением 12,9 мм2.
Уточняем плотность тока:
δНН = 57,74/ 12,9 = 4,48 А/мм2.
Определяем осевой размер обмотки НН:
Ho НН= (b + 0,55) · n · (wНН / 2 + 1) · 1,03 = (6,4 + 0,55) · 1 · (184/ 2 + 1) · 1,03= = 665,7 , принимаем 666 мм
где b = 6,4 - осевой размер провода, мм;
n = 1 - число параллельных проводов;
1,03 - коэффициент, учитывающий неплотность укладки проводов.
Радиальный размер обмотки НН:
a1 = (a + 0,55 + 1) · 2 + aк = (2,1+0,55+1) · 2 + 5=12,3 , принимает 12,5 мм,
где a = 2,1 - радиальный размер провода, мм;
Расчет обмотки высокого напряжения (осевое строение)
|
|
|
Для расчета выбрана непрерывная обмотка. Плотность тока выбирается в пределах 3,5 - 4 А/мм2.
Дисковая обмотка состоит из дисковых катушек, соединенных между собой последовательно или параллельно. Дисковые катушки наматываются прямоугольным проводом и большей частью группируются в двойные катушки исходя из удобства соединения внутренних концов. Обычно двойные дисковые катушки наматываются из одного целого отрезка провода. Для этого намотку каждой катушки начинают от середины (т. е. от места соединения катушек) и таким образом получается двойная катушка. Дисковая обмотка применяется главным образом для крупных трансформаторов. Между катушками обычно устраиваются охлаждающие каналы. Дисковые обмотки (как и сходные с ними по конструкции непрерывные и винтовые обмотки выгодно отличаются от слоевых и катушечных обмоток большей механической прочностью в осевом направлении. Однако вместе с тем стоимость и трудоемкость дисковых обмоток выше, чем у слоевых обмоток. Если обмотка состоит из ряда последовательно соединенных дисковых катушек, то она может быть намотана непрерывно, т. е. без обрыва провода между отдельными катушками. Таким образом, получается так называемая непрерывная дисковая обмотка, или короче непрерывная обмотка. Непрерывная обмотка наматывается на рейки, на бакелитовые или временные железные цилиндры. Между катушками ставятся прокладки шириной 40 или 50 мм из электрокартона, создающие каналы для охлаждения обмотки. Эти прокладки укрепляются на рейках посредством выреза в виде "ласточкина хвоста".
|
|
|
Необходимое сечение провода:
sп = Iф ВН / δВН = 2,31 / 4 = 0,58 мм2.
Принимает число катушек равным 110 штук.
Выбираем провод марки ПБ 4,4x1,35 мм сечением 5,73 мм2.
Уточняем плотность тока:
δВН = 2,31 / 5,73 = 0,4 А/мм2.
Распределение витков по катушкам происходит следующим образом.
Из общего числа катушек 110: 11 катушек будут регулировочными (10%), остальные 99 – основными, таким образом получается:
98 катушек x 44 витка = 4312 витков
11 регулировочных катушек x 44 витка = 484 витка;
1 катушка x 34 витка = 34 витка;
Всего 110 катушек, 4830 витков.
Расчет осевого строения:
110 катушек x 4,9 мм = 539 мм;
108 каналов x 7,5 мм = 810 мм;
1 увеличенный канал = 15 мм;
Всего = 1364 мм;
Прессовка = -15 мм;
Высота обмотки Ho ВН = 1349 мм.
Прессовка изоляционных прокладок составляет:
[15 / (810 + 15)] ·100 = 1,8%, что находится в допустимых пределах (<6%).
|
|
|
Определяем радиальный размер обмотки ВН:
a2 = wк · (a + 0,5) · n · 1,03 = 44 · (1,35 + 0,5) · 1 · 1,03 = 83,8 мм,
где a = 1,35 - радиальный размер провода, мм;
wк = 44 - число витков в самой большой катушке;
n - количество параллельных проводов в витке;
1,03 - коэффициент, учитывающий неплотность укладки проводов.
Принимаем a2 = 84 мм.
Радиальное строение обмоток
Радиальное строение обмоток, мм:
75 диаметр стержня
4 канал - 83
3 цилиндр - 89
3 канал – 95
2 цилиндр - 99
Число витков н.н. (a1 =12,5) - 124
2 канал – 128
1 цилиндр - 130
1 канал – 132
Число витков в.н. (a2=84) - 300
Растояние между обмотками соседних фаз - 315
15 расстояние между обмотками соседних фаз.
Расстояние между осями стержней:
MO = 300 + 15 = 315 мм.
Высота H окна магнитопровода равна высоте(длине) H0 обмотки плюс изоляционные расстояния до ярма, которые для данной мощности и напряжения равны 50 мм:
H = 1349+ 2 · 50 = 1449 мм.
Таким образом получены все основные размеры магнитопровода и обмоток ВН и НН.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 248; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!