Пример расчета трансформатора

Задание для расчета

Мощность трансформатора………………………………………………..1000 КВА

Напряжение холостого хода……………………………………………….10000 + 5% /400В

Схема и группа соединения ……………………………………………….Y/Y – 0

Частота……………………………………………………………………….50 Гц

Диаметр стержня…………………………………………………….D = 245 мм

Число ступеней ....................................................................................n = 6

Форма сечения ярма............................................................................двуступенчатая

Высота окна (приблизительно) …………………………………..Н = 700 мм

Сталь…. . . . . . . . . .холоднокатаная, марки Э330, толщиной 0,35 мм, лакированная

Обмотки…………………………………………………………….из медного провода

Значение напряжения короткого замыкания UK % ………5,5 %

Значение активной составляющей напряжения короткого замыкания UА % ……1,22 %

Охлаждение………………………………………………………..масляное, естественное

5.1. Электромагнитный расчет трансформатора мощностью 1000 КВА, 10 / 0,4 КВ

Расчет магнитопровода

Выбор размеров пластин пакетов стержня.

Сечение стержня по заданию имеет шестиступенчатую форму, ярма –

двухступенчатую (рис. 2.а,б,в). Определяем ширину пластин для каждого пакета согласно данным, приведенным на рис. 2.б, рис.3 б. Полученные значения сi подбираем до ближайшего нормированного размера раскроя стали по табл.1:

С1=0,955.245=234

С2=0,87.245=213

С3=0,77.245=188

С4=0,64.245=157

С5=0,495.245=121

С6=0,3.245=73

Принимаем 230 мм

215 мм

195 мм

155 мм

120 мм

75 мм

1.1.1. Определяем толщину b пакетов с тем, чтобы ступенчатая фигура вписывалась в окружность диаметра D = 245 мм.

Пример расчета трансформатора - №1 - открытая онлайн библиотека ;

Пример расчета трансформатора - №2 - открытая онлайн библиотека ;

Пример расчета трансформатора - №3 - открытая онлайн библиотека ;

Пример расчета трансформатора - №4 - открытая онлайн библиотека ;

Пример расчета трансформатора - №5 - открытая онлайн библиотека ;

Пример расчета трансформатора - №6 - открытая онлайн библиотека ;

Общая толщина пакетов ( сумма толщины пакетов ) b = 234 мм

1.1.2. Определяем геометрическое Fф и активное Fст сечение стержня и его средних пакетов (для расчета веса углов магнитопровода в дальнейшем).

Коэффициент заполнения Кзпринимаем равным 0,93, для стали толщиной 0,35 мм с однократной лакировкой. Определяем сечение стержня:

Пакет

8 23,0.8,4 =193 см2 - средний пакет,

9 21,5.3,4 = 73 см2 - средний пакет

10 19,5.3,0 = 58,5 см2

11 15,5.4,2 = 65 см2

12 12,0.2,4 = 28,8 см2

13 7,5.2,0 = 15 см2

Fф = 433,3 см2 – геометрическое сечение,

Fст= КзFф = 0,93.433,3 = 403 см2 – активное сечение

F/ст= 0,93.(193+73) = 247 см2 - сечение средних пакетов.

1.2.Расчет сечения ярма.

Сечение ярма двухступенчатой формы ( рис.2 в) обычно делается усиленным, т.е. его сечение должно быть примерно на 5% больше сечения стержня.

Для определения ширины пластины среднего пакета ярма, т.е. его высоты h1, сначала предположим, что ярмо имеет прямоугольную форму с усилением 15%:

Пример расчета трансформатора - №7 - открытая онлайн библиотека , принимаем 21,5 см.

Ширина пластин крайних пакетов ярма равна примерно 0,8 h1, т.е.,

h2=0,8.21,3 = 17,1, принимаем 17,5 см.

Определяем активное сечение ярма Fя

Fя = Кз[(b1+2b2)h1+2(b3+b4+b5+b6)h2] =

= 0,93[(8,4+3,4)21,5+(3,0+4,2+2,4+2,0)17,5] = 0,93(254+203) = 425 см2

Коєффициент усиления ярма КУ

Пример расчета трансформатора - №8 - открытая онлайн библиотека , или в % - 5,5%

Расчет обмоток

Определяем числа витков обмоток низкого НН и высокого ВН напряжения.

Для этого прежде найдем число вольт на виток ew.

Задаемся значение индукции В = 1,7 Тл, тогда, учитывая что Fст найдено в см2 , получим

еw = 4,44 f BFст.10-4 ; f = 50 Гц

еw = 222 BFст.10-4 = 222.1.7 .403.10-4 = 15, 2 В.

Определяем число витков обмотки НН как меньшее. При этом принимаем во внимание, что при схеме звезда Uф=Uл / Пример расчета трансформатора - №9 - открытая онлайн библиотека

Пример расчета трансформатора - №10 - открытая онлайн библиотека , принимаем 16 витков.

Уточняем полученную величину вольт на виток

ew = 400/ Пример расчета трансформатора - №9 - открытая онлайн библиотека .16 = 14,4 В

Число витков обмотки ВН определяется исходя из фазного коэффициента трансформации

Пример расчета трансформатора - №12 - открытая онлайн библиотека витков.