Расчет параметров короткого замыкания
Потери короткого замыкания по (§ 7.1). Основные потери по (17.4)
обмотка НН
РОСН2=12,75·10-12J2GA=12,75·10-12·1,712·1012·432·2=32230 Вт.
Добавочные потери в обмотке НН по (7.15)
(предварительно принимаем kP=0,95);
обмотка ВН (при номинальном числе витков)
заданного значения.
Добавочные потери в обмотке ВН
Рис. 10.5. Трансформатор ТРД-16000/35. Основные размеры обмоток
Катушки Д и Е
kД2=1+0,037·108·0,405·3,754x10-12·182=1,097
Катушки К
kД2=1+0,037·108·0,405·3,754x10-12·162=1,077
Катушки Н
kД2=1+0,037·108·0,405·3,754x10-12·102=1,03
Катушки Г
kД2=1+0,037·108·0,405·3,754x10-12·142=1,059
Основные потери в отводах
отводы НН
lОТВ1=14·1,4=19,6м;
GОТВ1=19,6·148,56·10-6·2700=7,85кг
РОТВ1=12,75·10-12·1,712·1012·7,85·2=585Вт;
отводы ВН
lОТВ2=7,5·1,4=10,5м;
GОТВ1=10,5·65,78·10-6·2700=1,9кг
РОТВ2=12,75·10-12·1,8252·1012·1,9·2=160Вт
Потери в стенках бака и других элементах конструкции до выяснения размеров бака определяем приближенно по (7.25) и табл. 7.1
Полные потери короткого замыкания
или 92425·199/90000=102,7% заданного значения.
Расчет напряжения короткого замыкания (по § 7.2)
Активная составляющая
ua=PK/(10S)=92425/10·16000)=0,575%
Реактивная составляющая по (7.32)
где
[по (7.35) и рис. 10.6].
Напряжение короткого замыкания
или
Установившийся ток короткого замыкания в обмотке ВН по (7.38) и табл. 7.2.
Рис. 10.6. Трансформатор ТРД-16000/35. Определение зоны разрыва в обмотке ВН при расчете up и осевых механических сил
Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания
где при up/ua=8,03/0,575=13,95 по табл. 7.3
Радиальная сила по (7.43)
Среднее растягивающее напряжение в проводах обмотки ВН по (7.48) и (7.49)
Среднее сжимающее напряжение в проводах внутренней обмотки
Осевые силы по рис. 7.11, в
где 1х—112,5 мм по рис. 10.6; расположение обмоток по рис. 7.11, в; m = 4; после установления размеров бака l"=310 мм. Максимальные сжимающие силы в обмотках
FСЖ1 =F'ОС+F"ОС=60600+201000+27100Н;
FСЖ2=F"ОС- F'ОС=201000-60600=140400Н.
Наибольшая сжимающая сила наблюдается в средине высоты обмотки НН (1), где
FСЖ1 =271600 Н.
Напряжение сжатия на междувитковых прокладках
что ниже допустимого 18—20 МПа.
Температура обмотки через tk=5 с после возникновения короткого замыкания по (7.54а)
Время достижения температуры 200 0С для обмоток
Расчет магнитной системы {по § 8.1—8.3)
Выбираем конструкцию плоской трехфазной магнитной системы, собираемой в переплет (шихтованной) по схеме рис. 10.7, с четырьмя косыми стыками и комбинированными «полукосыми» на среднем стержне. Стержень прессуется бандажами из стеклоленты, ярма — балками и стальными полубандажами. Обмотки прессуются прессующими кольцами.
Сечение стержня с 14 ступенями без прессующей пластины, размеры пакетов по табл. 8.5. Сечение ярма повторяет сечение стержня, три последних пакета ярма объединены в один с шириной пластины 270 и толщиной 34 мм; в ярме 11 ступеней. В стержне и ярме два продольных канала по 3 мм.
Рис. 10.7. Трансформатор ТРД-16000/35. Размеры магнитной системы
Полное сечение стержня
ПФ,С=1688,9 см2 (табл.8.7).
Активное сечение
ПС=0,97·1688,9=1638 см2.
Полное сечение ярма
ПФ,Я=1718,7 см2.
Активное сечение ярма
ПЯ=0,97·1718,7=1665 см2.
Ширина ярма
bЯ=2·212=424 мм.
Длина стержня при наличии нажимного кольца по (8.3)
Расстояние между осями соседних стержней
С=D"1+a11=0,918+0,032=0,95 м.
Объем угла по табл. 8.7 VУ=68274 см3.
Масса стали угла по (8.6)
Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы по (8.12)
G'C=3·1638·10-4·1,62·7650=6120 кг.
Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма по (8.13)
G"C=3(1638·10-4·0,465·7650-506)=231 кг.
Масса стали стержней
GC= G'C+ G"C=6120+231=6351 кг.
Масса стали в ярмах по (8.8) — (8.10)
G'Я=2(3-1)·0,95·1665·10-4·7650=4840 кг;
G"Я=2·506=1012 кг;
GЯ= G'Я+ G"Я=4840+1012=5852 кг.
Полная масса стали трансформатора
GСТ= GC +GЯ=6351+5852=12203 кг.
Раcчет потерь и тока холостого хода (по § 8.2). Магнитная система шихтуется из электротехнической тонколистовом рулонной холоднокатаной текстурованной стали марки 3404 толщиной 0,35 мм.
Индукция в стержне
Индукция в ярме
По табл. 8.10 находим удельные потери
при ВС=1,605 Тл qC=1,82 В·А/кг; qЗ,С=23900 B·А/м2; (шихтовка водну пластину);
при ВЯ=1,58 Тл рЯ=1,251 Вт/кг;
при Ва=1,605/ =1,13 Тл р3=337 Вт/м2.
Потери холостого хода по (8.32)
Потери холостого хода Рх=22 050 Вт, или 22 050 · 100/21 000 = 105 %
По тексту гл. 8 и табл. 8.13 находим коэффициенты для стали 3404 толщиной 0,35 мм при наличии отжига kП,Я=1,0; kП,Р=1,05; kП,З=1,0;
KПЛ=1,0; kП,Ш=1,09; kП,П=1,04; kП,У=9,38.
Число косых зазоров 5, прямых— 1.
По табл. 8.17 находим удельные намагничивающие мощности
при ВС=1,605 Тл qC=1,31 В·А/кг; qА,С=649 Bт/м2;
при ВЯ=1,58 Тл qЯ=1,675 В· A/кг;
при ВЗ=1,13 Тл р3=2950 Вт/м2.
Полная намагничивающая мощность по (8.43)
По тексту гл. 8 и табл. 8.12, 8.20 и 8.21 находим коэффициенты kТ,Р=1,18; kТ,А=1,0; kТ,Я=1,0 (при наличии отжига пластин); kТ,У=35,2; kТ,ПЛ=1,2; kТ,Я=1,0;
KТ,П=1,06; kТ,Ш=1,09.
Относительное значение тока холостого хода
i0=98000/(10·16000)=0,613%
или 0,613·100/0,6=102,2% заданного значения.
Активная составляющая тока холостого хода
i0a=22050/(10·16000)=0,138%.
Реактивная составляющая
Ток холостого хода (для обмотки НН)
I0=98000/(3·10500)=3,12А;
I0а=22050/(3·10500)=0,7 А;
I0Р=3,04А.
Коэффициент полезного действия трансформатора
Дата добавления: 2015-01-02; просмотров: 1060;