Ширина каждой из обмоток в окне и ширина окна

Рассчитаем предварительную ширину каждой из обмоток в окне конструкции магнитопровода (k = 2 - число фаз в окне для трехфазных трансформаторов):

(1.34)

(1.35)

Определим суммарный размер изоляционных расстояний в окне по поперечной оси:

(1.36)

Ширина окна равна:

(1.37)

Предварительное значение коэффициента φ₀

Исходя из условий задания и методических рекомендаций [1], для трансформатора номинальной мощностью S_н = 560 кВА и классом напряжения 10 кВ является конструктивное исполнение со стержневой магнитной системой и цилиндрическими слоевыми обмотками из провода с прямоугольной или круглой формой поперечного сечения.

Форма сечения стержня предполагается ступенчатой, вписываемой в окружность диаметром D.

Рисунок 1. Сечение стержня магнитопровода

При ступенчатой форме сечения магнитопровода несколько снижается расход обмоточного провода. Схема конструктивного исполнения магнитопровода и обмоток приведена на рис. 2.

Значение D определяем по эмпирической формуле:

(1.38)

Поскольку D >190 мм, конструкция рассчитываемого трансформатора будет предусматривать механическое соединение прессовочных балок верхнего и нижнего ярма внешними по отношению к обмоткам вертикальными шпильками, без прессовочной пластины.

Теперь определим коэффициент использования площади круга К_г - отношение площади ступенчатой фигуры сечения к площади описанной вокруг стержня окружности:

(1.39)

Найдем коэффициент заполнения пакета электротехнической стали активной (чистой) стальюК_з. Значение этого коэффициента зависит от толщины листов стали, толщины изоляции стали и усилия опрессовки стержня. Согласно таблице 2.2 [1] для стали 3407 толщиной 0,35 мм К_з= 0,97.

Имея информацию о выше указанных коэффициентах, определим коэффициент заполнения активной сталью площади поперечного сечения стержня магнитопровода:

(1.40)

Данный коэффициент φ₀является важным конструктивным показателем магнитной системы трансформатора и фактически определяет отношение площади активного сечения стержня магнитопровода к площади, ограниченной окружностью, описанной вокруг ступенчатого сечения стержня.

Рисунок 2. Основные размеры магнитопровода и обмоток

Диаметр стержня магнитопровода

Рассчитаем диаметр стержня магнитопровода.

(1.41)

(1.42)

(1.43)

=106,25 мм

(1.44)

, мм (1.45)

Число витков ВН

Рассчитаем число витков ВН:

(1.46)

55,6

Теперь определим высоту обмоток. Для этого определим ширину приведенного канала рассеяния:

(1.47)

мм

Теперь необходимо определить отношение среднего диаметра канала рассеяния к диаметру стержня:

, мм (1.48)

(1.49)