Расчет параметров короткого замыкания

Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установленной в одной из обмоток тока, соответствующего его номинальной мощности при замкнутой накоротко второй обмотки.

5.1. Потери короткого замыканиясогласно § 7-1 (Л-1):

Основные потери в обмотках по формуле 7-3 (Л-1) стр.309, при t = 75° C.

Обмотка НН:

Обмотка ВН:

где k = 2,4 – коэффициент для меди

5.2. Электрические потери в отводах:

5.2.1. Для обмотки ВН общая длина отводов равна по рис.11а (Л-2):

где l_С = l₂ + 2l₀₂ = 33 + 2 x 2 = 37 см - высота стержня

5.2.2. Вес меди отводов ВН:

5.2.3. Потери в отводах ВН:

5.2.4. Для обмотки НН общая длина отводов равна по рис.11б (Л-2):

5.2.5. Вес меди отводов НН:

5.2.3. Потери в отводах НН:

Потери в стенках бака и других стальных деталях.

5.3.1. Минимальные размеры бака.

• Минимальная длина бака:

• Минимальная ширина бака:

где по табл. 4-11, 4-12 (Л-1) и рис.12 (Л-1) стр.19

S₁ – минимальное расстояние от обмотки ВН до отводов НН;

S₂ - минимальное расстояние от отводов НН до стенки бака;

S₃ - минимальное расстояние от обмотки ВН до отводов ВН;

S₄ - минимальное расстояние от отводов ВН до стенки бака;

S₅ - минимальное расстояние от обмотки ВН до стенки бака.

d₁ – диаметр отводов НН (принимаем равным диаметру провода обмотки);

d₂ – диаметр отводов ВН (принимаем равным диаметру провода обмотки).

5.3.2. Ориентировочные потери в стенках бака и других стальных деталях.

где k = 2,2 при U_К £ 11,5% (Л-1) стр.322;

Ф = В_С х П_С = 1,52 х 104,87 = 159,4Вб – поток одного стержня;

-средний радиус бака;

-периметр бака.

5.4. Полный вес обмоток:

Напряжение короткого замыкания.

5.5.1. Активная составляющая:

5.5.2.Реактивная составляющая:

где ( )

5.5.3. Напряжение КЗ трансформатора:

что допустимо.

6. Расчет потерь и тока холостого хода.

Уточнение геометрических размеров магнитопровода.

6.1.1.Размеры пакетов стержня выбираем по табл.8-2 (Л-1)

при d = 12,5 см (без прессующих пластин)

• Сечение стержня П_Ф = 112,3 см²;
• Сечение ярма П_Я = 115,3 см²;

Размеры пакета для магнитной системы с прессовкой стержней обмоткой

по табл.8-1а (Л-1):

• Диаметр стержня – 12,5 см
• Число ступеней – 6
• Высота сегмента – 3,5 мм

Пакет	П6	П5	П4	П3	П2	П1
a, см (ширина пластин)		6,5	8,5	9,5	10,5
b, см (толщина пакета)	0,6	0,7	0,6	0,6	1,6	1,8
Поперечное сечение Пп = aп х bп, см2	2,4	4,55	5,1	5,7	16,8	21,6

6.1.2. Полное сечение стержня (ступенчатой фигуры)

6.1.3. Активное сечение стержня:

6.1.4.Полное сечение ярма (предварительно):

6.1.5. Ширина ярма для магнитопровода без охлаждающих каналов:

6.1.6. Размеры пакетов ярма по табл.8-1а (Л-1):

№ пакета	Ширина пакета, см	Толщина пакета, см	Площадь сечения, см2
		1,8	21,6
	10,5	1,6	16,8
	9,5	0,6	5,7
	8,5	0,6	5,1
	6,5	1,3	8,45
S		5,9	57,65

9,5

8,5

6,5

4,5

0,6

0,7

0,6

0,6 1,6

1,8

25,4 25,4

Рис.6

6.1.7. Уточненное полное сечение ярма:

6.1.8. Активное сечение ярма:

6.1.9. Длина стержня:

6.1.10. Вес стали в стержнях:

где G_У – масса стали в угловых частях:

6.1.11. Вес стали в ярмах:

6.1.12 Полная масса стали трансформатора:

Потери холостого хода.

6.2.1. Уточнение значения индукции в стержне:

6.2.2.Уточнение значения индукции в ярме:

6.2.3. Индукция в косом стыке:

6.2.3.Удельные потери для стали Э330 определим из табл.8-4 (Л-1)

при В_С = 1,52Т потери р_С = 1,35 Вт/кг, р_З = 0,053 Вт/кг;

при В_Я = 1,48Т потери р_Я = 1,27 Вт/кг, р_З = 0,047 Вт/кг.

при В_СТ. = 1,07Т потери р_СТ. = 0,677 Вт/кг, р_З.СТ = 0,0105 Вт/кг

6.2.4. Для нахождения потерь холостого хода для магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки и удаления заусенцев применим формулу (8-31) (Л-1) стр.382, в которой примем следующие коэффициенты: k_ПЯ=1,0, k_ПШ=1,02, k_ПП=1,02, k_ПЗ=1,0, k_ПР=1,0, k_Ф=4, k_УП=8,44 (по §8-3 и табл.8-6 (Л-1)):

что на ниже заданного

6.2.5. Активная составляющая тока холостого хода:

6.2.6. Удельную намагничивающую мощность для стержня q_C, ярма и зазоров q_З (по В_C) определяем по табл. 8-11 (Л-1)

при В_С = 1,52 Т: q_С = 4,23 ВА/кг, q_З = 1,87 ВА/кг;

при В_Я = 1,48 Т: q_Я = 3,59 ВА/кг, q_З = 1,55 ВА/кг;

при В_СТ. = 1,07Т: q_З.СТ. = 0,205 ВА/кг.

6.2.7. Полная намагничивающая мощность магнитной системы по формуле 8-43 (Л-1) стр.392:

где коэффициенты приняты по §8-3 стр.393 и табл.8-10 (Л-1)

6.2.8. Индуктивная составляющая тока холостого хода

6.2.9. Полный ток холостого хода: