Расчет КПД ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ
Принимаем cosj = 1, что допустимо, тогда
(77)
где Sн – в кВА; Pк и P0 – в кВт.
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Таблица 1
Нормы испытательных напряжений
| Класс напряжения (кВ) | Испытательные напряжения (кВ) |
| до 3 | |
Таблица 2
Значение коэффициента ккр для трехфазных двухобмоточных трансформаторов с обмотками из алюминиевого провода
| Габарит транс- форматора | Мощность, кВА | Класс напряжения | |
| 10 кВ | 35 кВ | ||
| I | До 100 | 1 – 0,75 | – |
| II | 160 – 1000 | 0,81 – 0,65 | 0,81 – 0,73 |
| III | 1600 – 6300 | 0,64 – 0,54 | 0,67 – 0,58 |
| IV | Свыше 6300 | – | 0,60 – 0,56 |
Примечание. Для обмоток из медного провода значение следует разделить на 1,25.
Таблица 3
Рекомендуемые пределы варьирования b
| Вид охлаждения | Металл обмоток | при мощности, кВА | ||
| 25 – 630 | 1000 – 6300 | 10000 – 80000 | ||
| Масляное | Медь | 1,2 – 3,6 | 1,5 – 3,6 | 1,2 – 3 |
| Масляное | Алюминий | 0,9 – 3 | 1,2 – 3 | 1,2 – 3 |
| Воздушное | Медь | 1,2 – 2,7 | 1,2 – 2,7 | - |
| Воздушное | Алюминий | 0,8 – 2,1 | 0,8 – 2,1 | - |
Таблица 4
Средняя плотность тока в обмотках J, А/мм2, для современных трансформаторов с нормированными потерями
| Материал обмотки | Масляные трансформаторы мощностью, кВА | |||||||
| 25 – 40 | 63 – 630 | 1000 – 6300 | 10000 – 16000 | 25000 – 80000 | ||||
| Медь | 1,8 – 2,2 | 2,2 – 2,8 | 2,3 – 2,8 | 2,2 – 2,6 | 2,2 – 2,6 | |||
| Алюминий | 1,2 – 1,4 | 1,4 – 1,8 | 1,5 – 1,8 | 1,2 – 1,5 | – | |||
| Материал обмотки | Сухие трансформаторы мощностью, кВА/напряжением, кВ | |||||||
| 10 – 160/0,5 | 160 – 1600/10 | |||||||
| Внутренняя обмотка НН | Наружная обмотка ВН | Внутренняя обмотка НН | Наружная обмотка ВН | |||||
| Медь | 2,0 – 1,4 | 2,2 – 2,8 | 2,0 – 1,2 | 2,1 – 2,6 | ||||
| Алюминий | 1,3 – 0,9 | 1,3 – 1,8 | 1,2 – 0,8 | 1,4 – 1,7 | ||||
Таблица 5
Сечения, мм2, прямоугольного обмоточного алюминиевого провода марки АПБ
| Ном. размер проволоки по стороне b, мм | Номинальный размер алюминиевой проволоки по стороне а, мм | |||||||||||||||||||
| 1,80 | 1,90 | 2,00 | 2,12 | 2,24 | 2,36 | 2,50 | 2,65 | 2,80 | 3,00 | 3,15 | 3,35 | 3,55 | 3,75 | 4,00 | 4,25 | 4,50 | 4,75 | 5,00 | 5,30 | |
| 4, 00 | 6,837 | 7,237 | 7,637 | 8,117 | 8,597 | 8,891 | 9,451 | 10,05 | 10,65 | |||||||||||
| 4,25 | 7,287 | - | 8,137 | - | 9,157 | - | 10,08 | - | 11,35 | |||||||||||
| 4,50 | 7,737 | 8,187 | 8,637 | 9,177 | 9,717 | 10,07 | 10,70 | 11,38 | 12,05 | 12,95 | 13,63 | |||||||||
| 4,75 | 8,188 | - | 9,137 | - | 10,28 | - | 11,33 | - | 12,75 | - | 14,41 | |||||||||
| 5,00 | 8,637 | 9,137 | 9,637 | 10,24 | 10,84 | 11,25 | 11,95 | 12,70 | 13,45 | 14,45 | 15,20 | 16,20 | 17,20 | |||||||
| 5,30 | 9,177 | - | 10,24 | - | 11,51 | - | 12,70 | - | 14,29 | - | 16,15 | - | 18,27 | |||||||
| 5,60 | 9,717 | 10,28 | 10,84 | 11,51 | 12,18 | 12,67 | 13,45 | 14,29 | 15,13 | 16,25 | 17,09 | 18,21 | 19,33 | 20,14 | 21,54 | |||||
| 6,00 | 10,44 | - | 11,64 | - | 13,08 | - | 14,45 | - | 16,25 | - | 18,35 | - | 20,75 | - | 23,14 | |||||
| 6,30 | 10,98 | 11,61 | 12,24 | 12,99 | 13,75 | 14,32 | 15,20 | 16,15 | 17,09 | 18,35 | 19,30 | 20,56 | 21,82 | 22,77 | 24,34 | 25,92 | 27,49 | |||
| 6,70 | 11,70 | - | 13,04 | - | 14,65 | - | 16,20 | - | 18,21 | - | 20,56 | - | 23,24 | - | 25,94 | - | 29,29 | |||
| 7,10 | 12,42 | 13,13 | 13,84 | 14,69 | 15,54 | 16,21 | 17,20 | 18,27 | 19,33 | 20,75 | 21,82 | 23,24 | 24,66 | 25,77 | 27,54 | 29,32 | 31,09 | 32,87 | 34,54 | |
| 7,50 | 13,14 | - | 14,64 | - | 16,44 | - | 18,20 | - | 20,45 | - | 23,08 | - | 26,08 | - | 29,14 | - | 32,89 | - | 36,64 | |
| 8,00 | 14,04 | 14,84 | 15,64 | 16,60 | 17,56 | 18,33 | 19,45 | 20,65 | 21,85 | 23,45 | 24,65 | 26,25 | 27,85 | 29,14 | 31,14 | 33,14 | 35,14 | 37,11 | 39,24 | 41,54 |
| 8,50 | 14,94 | - | 16,64 | - | 18,68 | - | 20,70 | - | 23,25 | - | 26,23 | - | 29,63 | - | 33,14 | - | 37,39 | - | 41,64 | - |
| 9,00 | 15,84 | 16,74 | 17,64 | 18,72 | 19,80 | 20,69 | 21,95 | 23,30 | 24,65 | 26,45 | 27,80 | 29,60 | 31,40 | 32,89 | 35,14 | 37,39 | 39,64 | 41,84 | 44,14 | 46,84 |
| 9,50 | 16,74 | - | 18,64 | - | 20,92 | - | 23,20 | - | 26,05 | - | 29,38 | - | 33,18 | - | 37,14 | - | 41,89 | - | 46,64 | - |
| 10,00 | 17,64 | 18,64 | 19,64 | 20,84 | 22,04 | 23,05 | 24,45 | 25,95 | 27,45 | 29,45 | 30,95 | 32,95 | 34,95 | 36,64 | 39,14 | 41,64 | 44,14 | 46,64 | 49,14 | 52,14 |
| 10,60 | 18,72 | - | 20,84 | - | 23,38 | - | 25,95 | - | 29,13 | - | 32,84 | - | 37,08 | - | 41,54 | - | 46,84 | - | 52,14 | - |
| 11,20 | - | - | - | 23,38 | 24,73 | 25,88 | 27,45 | 29,13 | 30,81 | 33,05 | 34,73 | 36,97 | 39,21 | 41,14 | 43,94 | 46,74 | 49,54 | 52,34 | 55,14 | 58,50 |
| 11,80 | - | - | - | - | 26,07 | - | 28,95 | - | 32,49 | - | 36,72 | - | 41,34 | - | 46,34 | - | 52,24 | - | 56,14 | - |
| 12,50 | - | - | - | 26,14 | 27,64 | 28,95 | 30,70 | 32,58 | 34,45 | 36,95 | 38,83 | 41,33 | 44,83 | 46,02 | 49,14 | 52,27 | 55,39 | 58,52 | 61,64 | 65,39 |
| 13,20 | - | - | - | - | - | - | 32,45 | - | 36,41 | - | 41,03 | - | 48,31 | - | 51,94 | - | 58,54 | - | 65,14 | - |
| 14,00 | - | - | - | - | - | 32,49 | 34,45 | 36,55 | 38,65 | 41,45 | 43,55 | 46,35 | 49,15 | 51,95 | 55,14 | 58,64 | 62,14 | 65,64 | 69,14 | 73,34 |
| 15,00 | - | - | - | - | - | - | 36,95 | - | 41,45 | - | 46,70 | - | 52,70 | - | 59,14 | - | 66,64 | - | 74,14 | - |
| 16,00 | - | - | - | - | - | - | - | 41,85 | 44,25 | 47,45 | 49,85 | 53,05 | 56,25 | 59,14 | 63,14 | 67,14 | 71,14 | 75,14 | 79,14 | 83,94 |
| 17,00 | - | - | - | - | - | - | - | - | 47,05 | - | 53,00 | - | 59,80 | - | 67,14 | - | 75,64 | - | 84,14 | - |
| 18,00 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 53,45 | 56,15 | 59,75 | 63,35 | 66,64 | 71,14 | 75,64 | 80,14 | 84,64 | 89,14 | 94,54 |
Примечание:
Толщина изоляции на две стороны 0,45 (0,50); 0,55 (0,62); 0,72 (0,82); 0,96 (1,06); 1,08 (1,35); 1,35 (1,50); 1,68 (1,83) и 1,92 (2,07) мм (в скобках расчетная толщина).
Таблица 6
Толщина витковой изоляции
| Испытательное напряжение обмотки, кВ | Марка провода | Толщина изоляции на две стороны, мм | Назначение |
| 5 – 24 | ПСД, АПСД, ПСДК и АПСДК | Круглый провод 0,23 – 0,33 (0,30 и 0,40), прямоугольный провод 0,39 – 0,48 (0,45 и 0,50) | Для сухих пожаробезопасных трансформаторов |
| 5 – 85 | ПЭЛЕО ПБ и АПБ | Круглый провод 0,17 – 0,21 (0,27 – 0,31) 0,30 (0,40) | Для масляных и сухих трансформаторов |
| ПБ и АПБ | Прямоугольный провод 0,45 (0,50); 0,55 | ||
| ПБ и АПБ | 1,20 (1,35) | Для масляных трансформаторов | |
| ПБ | 1,35 (1,50) | Для обычных обмоток | |
| ПБУ | 2,00 (2,10); 2,48; 2,96 (3,11) | Для переплетенных обмоток |
Примечания: 1. В скобках указаны расчетные размеры с учетом допусков.
2. Провод марок ПБ, АПБ, ПБУ может иметь изоляцию большей толщины.
Таблица 7
Допустимые температуры обмоток при КЗ
| Параметр | Масляное охлаждение | Воздушное охлаждение | |||||
| Металл обмоток | Медь | Алюминий | Медь | Алюминий | |||
| Класс изоляции | А | А | А | Е | В,Р,Н | А | Е,В,Р,Н |
| Допустимая температура, °С |
Таблица 8
Потери и намагничивающая мощность для стали 3405 при толщине листа 0,3 мм, ГОСТ 21427.1-83
| В, Тл | рс, Вт/кг | qс, ВА/кг | qи, ВА/см2 |
| 1,52 | 0,510 | 0,620 | 0,190 |
| 1,53 | 0,530 | 0,640 | 0,226 |
| 1,54 | 0,550 | 0,661 | 0,262 |
| 1,55 | 0,570 | 0,681 | 0,298 |
| 1,56 | 0,590 | 0,702 | 0,334 |
| 1,57 | 0,610 | 0,722 | 0,370 |
| 1,58 | 0,631 | 0,748 | 0,416 |
| 1,59 | 0,652 | 0,773 | 0,462 |
| 1,60 | 1,150 | 1,525 | 1,920 |
| 1,61 | 1,171 | 1,580 | 1,984 |
| В, Тл | рс, Вт/кг | qс, ВА/кг | qи, ВА/см2 |
| 1,62 | 1,194 | 1,645 | 2,043 |
| 1,63 | 1,216 | 1,710 | 2,112 |
| 1,64 | 1,238 | 1,775 | 2,176 |
| 1,65 | 1,260 | 1,840 | 2,240 |
| 1,66 | 1,288 | 1,956 | 2,316 |
| 1,67 | 1,316 | 2,072 | 2,392 |
| 1,68 | 1,344 | 2,188 | 2,468 |
| 1,69 | 1,372 | 2,304 | 2,544 |
| 1,70 | 1,400 | 2,420 | 2,620 |
Список рекомендуемой литературы
1. Гончарук А.И. Расчет и конструирование трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
2. Васютинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. – Л.: Энергия, 1970.
3. Сергеенков Б.Н. Электрические машины. Трансформаторы. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
4. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1986.
5. Гнатюк В.И. Сайт «Техника, техносфера, энергосбережение». – М.: 2000 – 2009. – http://www.gnatukvi.ru.