Восстановительный расчет трансформатора КР 110102 114102 ЭЭЭ 011 ПЗ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Восстановительный расчет трансформатора КР 110102 114102 ЭЭЭ 011 ПЗ

Исходные данные

Номинальные данные:

S_н=160 кВА, полная мощность трансформатора

U_ВН = 20 кВ, номинальное высшее линейное напряжение,

U_НН = 0,4 кВ - номинальное низшее линейное напряжение,

U_к=6,6%, напряжение короткого замыкания

Y/Z-11 - схема и группа соединения обмоток.

d=14 см, расчетный диаметр стержня магнитопровода

С=37,5 см, расстояние между осями стержней

=74,5 см, высота стержня

П_я =133 см^2, площадь активного поперечного сечения ярма

Р₀ =730 Вт, потери мощности холостого хода (т.е. потери мощности на перемагничивание магнитопровода при номинальном напряжении)

Р_к = 3100 Вт, потери мощности при коротком замыкании при номинальном токе

I₀ =3,8%, сила тока холостого хода

3413 - марка стали с лаковой межлистовой изоляцией.

1. Расчет обмотки НН

Расчет обмоток трансформатора начинают с обмотки НН, располагаемой у большинства трансформаторов ближе к стержню.

Число витков на одну фазу обмотки НН

т.к. Y/Z-11

В-номинальное фазное напряжение обмотки НН,

- частота тока,

- магнитная индукция в стержнях

Площадь активного поперечного сечения стержня, м²

м²

где, d - диаметр стержня магнитопровода, м;

- коэффициент заполнения круга при расчете площади сечения стержня для трансформатора от 40 до 630 кВА.

Напряжение одного витка, В

В

Выбираем число слоев равным двум.

Число витков в одном слое:



Осевой размер обмотки, м

l₁ = l_c - 2Чl₀₁ = 0.745 - 2* 0.015 = 0.715 м

l

₀₁=15 мм - [таблица 2, стр. 9]

Ориентировочный осевой размер витка, м

м

Ориентировочное сечение витка, мм²

мм²

- номинальный фазный ток обмотки НН, А

- ориентировочная средняя плотность тока, А/м²

d₁₂=фd=1.36Ч0.14Ч1.06=0.19 м

А/м²

- мощность трансформатора, кВА;

- напряжение одного витка, В;

- коэффициент, учитывающий добавочные потери в обмотках;

a=3.15 мм, b=11.8 мм

a'=3.65 мм, b'=12.3 мм

Для медного провода

мм

Размеры подобранных проводов

П''=36,6 мм²

Полное сечение витка из n_в1 параллельных проводов, м², определяется по формуле

м²

Полученная плотность тока, А/м²

А/м²

Осевой размер витка, м

м

Осевой размер обмотки, м

Радиальный размер обмотки, м

м

Внутренний диаметр обмотки, м, где а₀₁ = 4 мм

м

Наружный диаметр обмотки, м

м

Полная охлаждаемая поверхность обмотки НН, м² для всего трансформатора

м²

Плотность теплового потока, Вт/м², на поверхность обмотки

Вт/м²

Коэффициент добавочных потерь:

Основные потери в обмотке НН, Вт

Вт

Масса обмотки НН, кг

кг

Для масляных трансформаторов плотность теплового потока q в обмотках не должна превышать 800-1000 Вт/м², в нашем случае Вт, что соответствует нормам.

2. Расчет обмотки ВН

Число витков при номинальном напряжение

В

В

Проверяем коэффициенты трансформации:

Число витков на одной ступени регулирования напряжения при соединении обмотки ВН в звезду

На пяти ступенях:

верхние ступени напряжения

,

ы

при номинальном напряжении

нижние ступени напряжения

,

Осевой размер обмотки ВН l₂ принимается равным ранее определенному осевому размеру обмотки НН l_1, l₂ = l_1, =0,704 м.

Плотность тока в обмотке ВН, А/м², предварительно определяется по формуле

А/м²

Номинальный фазный ток в обмотке ВН

А

Сечение обмотки витка ВН, мм², предварительно определяется по формуле

мм²

По ориентировочному сечению витка выберем по сортаменту обмоточного провода для трансформаторов провод подходящего сечения

мм²

Полное сечение витка, м²

м²

Полученная плотность тока, А/м²

А/м²

Число витков в слое:

Число слоев в обмотке

Рабочее напряжение двух слоев, В

В

Радиальный размер обмотки, м (одна катушка без экрана с каналом)

Внутренний диаметр обмотки, м

м

Наружный диаметр обмотки, м

м

Плотность теплового потока, Вт/м^2, на поверхность обмотки

Коэффициент добавочных потерь в обмотке

Поверхность охлаждения, м²

м²

Основные потери в обмотке ВН, Вт

Масса металла, кг, каждой из обмоток может быть найдена по формуле

кг

Полученное q не более допустимого, для масляного трансформатора плотность теплового потока в обмотках ?1000 Вт/м².

3. Определение потерь короткого замыкания

Полные потери короткого замыкания, Вт

Для трансформатора с медными проводами

Основные потери в отводах НН, Вт

Масса металла проводов отводов ВН, кг

Основные потери в отводах ВН, Вт

Масса металла проводов отводов НН, кг

Потери в баке и деталях конструкций, Вт

Полные потери короткого замыкания для медных проводов, Вт

Полные потери отличаются от табличного на 0.6%.

4. Тепловой расчет трансформатора

Для трансформатора с медными проводами

Внутренний перепад температуры в обмотке НН, ⁰С

Превышение температуры поверхности обмотки над температурой масла, ⁰С

Среднее превышение температуры обмотки над температурой масла, ⁰С

Внутренний перепад температуры в обмотке для наружной катушки, ⁰С

Потери в 1м³ объема обмотки, Вт/ м³

Средняя условная теплопроводность обмотки без учета межслойной изоляции, Вт/ м³

трансформатор теплопроводность обмотка замыкание

Средняя теплопроводность обмотки, приведенная к условному случаю равномерного распределения витковой и междуслойной изоляции:

Средний перепад температуры, ⁰С

Перепад температуры на поверхности обмотки, ⁰С

Среднее превышение температуры обмотки над температурой масла, ⁰С

Размещено на Allbest.ru