Силовой двухобмоточный трансформатор (стр. 3 из 6)

Масса метала обмотки по (7.6) (Л-1):

G₀₁ = 28´10³cD_срw₁П₁ = 28´10³´3´0.372´27´333.6´10^-6 = 281.5 кг

Масса провода по таблице 5.5 (Л-1)

G _пр1 = 281.5 ´1,02 = 287,13 кг

Расчёт обмотки ВН.

Выбираем схему регулирования по рис. 3 (6.14) (Л-1) с выводом концов всех трёх фаз обмотки к одному трёх фазному переключателю. Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 41,24 А. Наибольшее напряжение между контактами переключателя в одной фазе:

рабочее:

%U_2, т.е. 2020 В

испытательное:

%U₂, т.е. 4040 В.

для получения на стороне В различных напряжений необходимо соединять

Напряжение, В	Ответвления обмотки
36 750	A2 A3 B2 B3 C2 C3
35 875	A3 A4 B3 B4 C3 C4
35 000	A4 A5 B4 B5 C4 C5
34 125	A5 A6 B5 B5 C5 C6
33 250	A6 A7 B6 B7 C6 C7

Число витков в обмотке ВН при номинальном напряжении:

w_H

=w₁

= 27× = 790 витков

Число витков на одной ступени регулирования:

w_р =

= 19 витков

Для пяти ступеней

Напряжение, В	Число витков на ответвлениях
36 750	790+2×19=828
35 875	790+19=809
35 000	790
34 125	790-19=771
33 250	790-2×19=752

Ориентировочная плотность тока

J₂» 2×J_ср.– J₁= 2×3.67×10⁶ – 3.62×10⁶ = 3.72 МА/м²

Ориентировочное сечение витка

П`₂»

= 11×10^-6 м² = 11 мм²

По таблице 5,8 (Л-1) выбираем непрерывную катушечную обмотку из медного прямоугольного провода (S=2500 кВА; I₂= 41.24 A; U₂= 35000 B; П`₂ = 11 мм²). По сортаменту медного обмоточного провода (табл. 5,2) выбираем провод марки ПБ.

ПБ–1×

сечением П₂ = 11,2 × 10^-6 м²

Плотность тока в обмотке: J₂ =

= 3.68 МА/м².

При J₂ = 3.68 МА/м² и b=7.1 мм по графикам рис. 5,34 (а) находим

q = 1000 Вт/м²

Принимаем конструкцию обмотки с радиальными каналами по 4,5 мм между всеми катушками. Две крайние катушки вверху и внизу катушки отделены каналами по7,5 мм (см. табл. 4,10) (Л-1).

Схема регулирования напряжения (по рис. 6,14) (Л-1), канал в месте разрыва обмотки h_кр = 12 мм (см. табл.4,9) (Л-1).

Основной размер катушки 7,6 мм.

Число катушек на стержне ориентировочно:

N_кат.2»

= 77,6 »77 катушек.

Число витков в катушке ориентировочно:

w_кат»

= 10,75

Радиальный размер: а`₂ = 2,10 ´ 11 = 23,1 »23 мм

Общее распределение витков по катушкам:

62 основные катушки В по 11 витков……………………682 витков

7 основных катушек Г по 10 витков……………………….70 витков

8 регулировочных катушек Д по 9,5 витков………………76 витков

Всего: 77 катушек…………………………………………...828 витков

Расположение катушек на стержне и размеры радиальных каналов приняты по рис. 3 (а).

Осевой размер обмотки:

l= åh_кат + åh_кан = [7,6´77+0,95´(12,1+4´75)] ´ 10^-3»0,880 м

По испытательному напряжению U_исп.= 85 кВ и мощности трансформатора S=2500, канал между обмотками ВН и НН ……………………....а`₁₂ = 27 мм

Толщина цилиндра ……………………………………………….…d`₁₂ = 5 мм

Выступ цилиндра за высоту обмотки …………………………..…l`₁₁ = 55 мм

Расстояние между обмотками ВН двух соседних стержней ……а`₂₂ = 30 мм

Толщина междуфазной перегородки ………………………………d`₂₂ = 3 мм

Расстояние от обмотки ВН до ярма ……………………………...…l`₀ = 75 мм

Согласно параграфу 4,3 (Л-1) принимаем размеры бумажно-бакелитового цилиндра, на котором на 12 рейках наматывается обмотка диаметром:

´ 0,93

основные размеры обмоток трансформатора показаны на рис. 3 (б).

Плотность теплового потока на поверхности обмотки для катушки Г по (7,19) (Л-1):

q₂ =

´ 10^-10

q₂ =

´10^-10 = ´ 10^-4 = 719 Вт/м²

Масса металла обмотки ВН:

G₀₂ = 28´10³´c´D_ср´w₁´П₁= 28´10³´3´0,473´790´11,2´10^-6 = 351,5 кг

Масса провода в обмотке ВН с изоляцией:

G_{пр 2}= 1,03´351,5 кг = 362 кг

Масса металла (меди) обмоток НН и ВН:

G_о = G_о1 + Gо₂ = 281,5+351,5 = 633 кг

Масса провода двух обмоток:

G_пр = G_пр1 + G_пр2 = 287,13+362 = 649,13 кг

Рис. 3Обмотка трансформатора.

(а) Катушки

4Г 31В 4Д 4Д 31В 3Г

2´7,5мм 34´4мм 1´12мм 34´4мм 2´7,5мм

Каналы

(б)

15 22 27 25 30

75