РАСЧЕТ ОБМОТОК ВН

Расчет обмоток ВН начинается с определения числа витков, необходимого для получения номинального напряжения, для напряжений всех ответвлений. Число витков при номинальном напряжении определяется по формуле

ωн2 = ω1 . (6.27)

Число витков на одной ступени регулирования напряжения при соединении обмотки ВН в звезду

ωр = ΔU/(uв ). (6.28)

где ΔU — напряжение на одной ступени регулирования обмотки или разность напряжений двух соседних ответвлений, В; uв — напряжение одного витка обмотки, В.

Обычно ступени регулирования напряжения выполняются равными между собой, чем обусловливается также и равенство числа витков на ступенях. В этом случае число витков обмотки на ответвлениях:

При двух ступенях:

  • верхняя ступень напряжения ω2 = ωн2 + ωр; (6.29)
  • при номинальном напряжении: ωн2;
  • нижняя ступень напряжения ωн2 - ωр; (6.30)

На четырех ступенях:

верхние ступени напряжения ω2 = ωн2 + 2ωр, ωн2 + ωр; (6.31)

  • при номинальном напряжении: ωн2

нижние ступени напряжения ωн2 - ωр, ωн2 - 2ωр. (6.32)

Для трехфазного трансформатора или однофазного с параллельным соединением обмоток двух стержней найденное число витков ωн2 + ωр или ωн2 + 2ωр является числом витков на один стержень. В однофазном трансформаторе с последовательным соединением обмоток двух стержней на одном стержне располагается половина этого числа витков.

Осевой размер обмотки ВН l2 принимается равным ранее определенному осевому размеру обмотки НН l1.

Плотность тока, А/м2, в обмотке ВН предварительно определяется по формуле

J2 ≈ 2 Jср – J1 (6.33)

В тех случаях, когда потери короткого замыкания Рк не заданы, для выбора плотности тока можно руководствоваться табл. 5.7.

Сечение витка обмотки ВН, мм2, предварительно определяется по формуле

П2' = I2/( J2 - 10-6). (6.34)

После того как обмотка ВН рассчитана и размещена на стержне, для предварительной оценки ее нагрева определяется плотность теплового потока на ее охлаждаемой поверхности, Вт/м2, по формуле

q2 = kд2 (6.35)

или по (7.19) — (7.19в). Полученное q не должно быть более допустимого по § 5.7.

Расчет многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода (рис. 6.10)

Ориентировочное сечение витка nв2' определяется по (6.34). По этому сечению и сортаменту обмоточного провода для трансформаторов (см. табл. 5.1) подбирается провод подходящего сечения или в редких случаях два параллельных одинаковых провода с диаметрами провода без изоляции d2 и провода в изоляции d2', мм. Подобранные размеры провода записываются так:

Марка провода ×nв2× , мм,

где nв2 — число параллельных проводов.

Полное сечение витка, м2,

П2 = nв2 П''2 ·10-6, (6.36)

где П''2 — сечение одного провода, мм2.

Полученная плотность тока, А/м2,

J2 = I22. (6.37)

 

Рис. 6.10. Многослойная цилиндрическая обмотка из провода круглого сечения

Число витков в слое

ωсл2 = l2·10-3/( nв2 d2') – 1. (6.38)

Число слоев в обмотке

nсл2 = ω2сл2 (6.39)

(nсл2 округляется до ближайшего большего числа).

Рабочее напряжение двух слоев, В,

Uмсл = 2ωсл2uв (6.40)

По рабочему напряжению двух слоев по табл. 4.7 в соответствии с указаниями §4.5 выбираются число слоев и общая толщина δмсл кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки.

В большинстве случаев по условиям охлаждения обмотка каждого стержня выполняется в виде двух концентрических катушек с осевым масляным каналом между ними. Число слоев внутренней катушки при этом должно составлять не более 1/3—2/5 общего числа слоев обмотки. В случае применения этого типа обмотки на стороне НН между двумя цилиндрами числа слоев внутренней и наружной катушек делаются равными.

Минимальная ширина масляного канала между катушками а22' выбирается по табл. 9.2. В трансформаторах мощностью на один стержень не более 3—6 кВ·А возможно применение обмотки, состоящей из одной катушки без осевого канала.

Радиальный размер обмотки, м:

одна катушка без экрана

а2 = [d2' nсл2 + δмсл(nсл2 - 1)]·10-3; (6.41)

две катушки без экрана

а2 = [d2' nсл2 + δмсл(nсл2 - 1) + а22']·10-3; (6.42)

В обмотках классов напряжений 20 и 35 кВ под внутренним слоем обмотки устанавливается металлический экран — незамкнутый цилиндр из алюминиевого листа толщиной 0,5 мм. Экран соединяется электрически с линейным концом обмотки (начало внутреннего слоя) и изолируется от внутреннего слоя обмотки обычно междуслойной изоляцией. Такая же изоляция экрана устанавливается со стороны масляного канала.

При наличии экрана радиальный размер обмотки определяется по формуле

a2экр = a2 + [δэкр + 2 δмсл]·10-3, (6.43)

где а2 определяется по (6.41) или (6.42); δэкр = 0,5 мм; δмсл по табл. 4.7.

Для рабочего напряжения 35 кВ можно принять дополнительное увеличение радиального размера обмотки за счет экрана и двух слоев междуслойной изоляции на 3 мм.

Минимальный радиальный размер a'12 мм, осевого канала между обмотками НН и ВН и толщина изоляционного цилиндра выбираются по испытательному напряжению обмотки ВН согласно § 4.5 для масляных и § 4.6 для сухих трансформаторов.

В обмотках с экраном радиальный размер а2экр, определенный по (6.43), принимается в расчет только при определении размеров обмотки. При подсчете ЭДС рассеяния для этих обмоток следует в расчет вводить размер а2, определенный по (6.41) или (6.42), и соответственно увеличивать расчетную ширину масляного канала между обмотками, т. е. принимать

а12экр = (а'12 + δэкр + 2 δмсл)·l0-3; (6.44)

Внутренний диаметр обмотки (при наличии экрана — до его внутренней изоляции), м,

D'2 = D''1 + 2 а12; (6.45)

Наружный диаметр обмотки: без экрана

D''2 = D'2 + 2а2; (6.46)

с экраном

D''2 = D'2+ 2а2экр. (6.47)

Изоляционное расстояние между наружными обмотками соседних стержней а22= а''22·10-3, где а''22, мм, находится по табл. 4.5 для масляных и по табл. 4.15 для сухих трансформаторов.

Поверхность охлаждения, м2,

По2 = cnkπ (D'2 + D''2) l2, (6.48)

где с — число стержней магнитной системы.

Для одной катушки, намотанной непосредственно на цилиндр, по рис. 5.22, a n = l,0; D'2=0; k = l,0.

Для одной катушки по рис. 5.22,б n = 1,0; k = 0,88.

Для двух катушек по рис. 5.22, г n = 1,5; k = 0,83 и по рис. 5.22, д n = 2; k = 0,8.

Коэффициент k в (6.48) учитывает закрытие части поверхностей обмотки изоляционными деталями и число внутренних и наружных поверхностей. Для внутренних поверхностей k = 0,75. Для наружной поверхности при свободном доступе охлаждающего масла k = 1,0. При применении этого типа обмотки на стороне НН (внутренняя обмотка, рис. 5.22,в) в (6.48) надлежит принимать k = 0,75; n = 2.








Дата добавления: 2015-01-02; просмотров: 2021;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.009 сек.