Предварительный расчет основных размеров и конструктивных показателей трансформатора.

6.2.1. Средняя плотность тока в обмотках:

А/мм²;

6.2.2. Плотности токов в обмотках по (2.9 и (2.10):

, ;

А/мм².

По рекомендациям п.2.1.3 принимается , тогда

А/мм².

6.2.3. Фазные напряжения и токи обмоток для схемы Y/Y:

В,

В,

А,

А.

6.2.4. Предварительные значения площади сечения витков обмоток:

, мм²,

, мм².

Поскольку мм², то для определения j_к1 обмотки НН предварительно можно выбрать по таблице Б3 алюминиевый прямоугольный провод марки АПБ с сечением мм² и составить сечение витка из 4-х проводов с толщиной изоляции на две стороны t_в2=0,45мм и размерами – высота а₁=14,0 мм, а ширина– b₁=3,75 мм. Величина мм.

Тогда предварительное значение по (2.8):

Сечение витка обмотки ВН . У прямоугольного провода такого сечения относительно малы размеры сторон сечения (»3,5мм) и таким проводом технологически сложно наматывать обмотку. Целесообразнее выбрать провод круглого сечения (таблица Б1) марки АПБ с d₀₂=2,5 мм с сечением мм² и составить сечение витка из двух элементарных проводов . Для этого провода t_в2=0,3мм , мм..

Расчетный диаметр изолированного провода:

мм..

Тогда предварительное значение по (2.9):

Здесь принято мм..

В соответствии с таблицей 4.1. п 2.1.3

; .

Предварительное значение среднего коэффициента заполнения проводниковым материалом по (2.12)

.

Эти значения отличаются от приведенных в таблице 2.9 на 6%, что допустимо.

6.2.5. Ширина обмоток в окне трансформатора .

По рекомендациям п.2.1.2 и рисунку 2.5 допустимые изоляционные промежутки выбираются по таблицам 2.6 и 2.7 следующими:

НН от от ярма 0,5 мм;

ВН от ярма 0,5 мм;

НН от стержня мм;

между ВН и НН мм, мм;

между ВН и НН мм, мм;

ширина вертикальных охлаждающих каналов мм.

Значения приняты для предварительного расчета завышенными с целью эксперимента.

По п. 2.1.4. для трансформатора мощностью 250 кВА выбирается размещение обмоток в окне по схеме 2 (рис. 2.6), тогда в обмотках ВН и НН:

мм.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

%;

- коэффициент Роговского принимается равным 0,95;

Общая ширина обмоток :

6.2.6. уточняется по (2.44) значение :

,

где по п. 2.2.4. , а по таблице 2.10 .

Значение близко к , по этому схема 2 выбрана обоснованно.

6.2.7. Предварительная ширина каждой из обмоток в окне и ширина окна F.

мм;

мм;

мм;

мм.

6.2.8. Предварительное значение определяется через значения коэффициентов К_з и К_г.

Коэффициент К_з определяется достаточно точно по таблице 2.2 и для заданной стали марки 3407 при толщине 0,3 мм К_з=0,96.

Коэффициент К_г приближенно определяется по (2.2):

.

Здесь ориентировочное значение D диаметра стержня по (2.3):

мм.

Согласно (2.1) ;

6.2.9. Диаметр стержня МС по (2.50)

мм,

принимается мм.

где:

; ;

.

6.2.10. Число витков обмотки ВН:

.

4.2.11. Высота обмоток :

Здесь:

мм;

6.2.12. Высота окна МС:

мм

6.2.13 Масса МС:

Поскольку отличается от на 1,9% < 3% то уточнение U_a не выполняется.

7. Пример детального расчёта трансформатора.

В качестве примера рассматривается детальный расчет двухобмоточного трансформатора ТМ 250\10.

Исходные данные для детального расчёта принимаются либо по результатам предварительного расчета (Таблица 2.17), либо на основании данных, которые обычно задаются для расчета при перемотке трансформатора и приводятся в таблице 7.1.

Таблица 7.1. Исходные данные для детального расчёта.

Материал обмотки

Схема соединения

МО

D

Н

Регул. напряжения

Марка стали

кВА

-

кВ

кВ

%

-

-

мм

мм

мм

Тл

%

-

0,4

4,5

Аl

U ¤ U - 0

1,65

±2 ´ 2,5

0,3мм

Если выполняется предварительный расчет, то при детальном расчете ряд рассчитанных величин может приниматься по данным предварительного расчета. В противном случае выполняется выбор и расчет всех параметров трансформатора, предусмотренный в табл. В1.