Определение основных параметров трансформатора.
Выбор схемы и конструкции магнитной системы.
Выбираем трёхфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне по рис.1.
Рис. 1 Схема плоской магнитной системы трансформатора.
Прессовка стержней бандажами из стеклоленты и ярм стальными балками. В сечении стержня 8 ступеней, ярма 7 ступеней, изоляция пластин – нагревостойкое изоляционное покрытие плюс однократная лакировка.
Материал магнитной системы – холоднакатная сталь марки 3411 толщиной 0,35 мм. Индукция в стержне Вс = 1,6 Тл.
Предварительный расчет трансформатора и выбор соотношения основных параметров.
Диаметр стержня предварительно определяем по формуле:
d= 0.5
Мощность обмоток одного стержня:
S´= 186,67 кВА
Коэффициентприведения идеального поля рассеяния к реальному Кр £ 0,95
Коэффициент заполнения круга Ккр = 0,928
Коэффициент заполнения сечения пакета сечением стали Кз = 0,94
Коэффициент заполнения сталью Кc = Ккр ´ Кз = 0,928 ´ 0,94 = 0,87
Ширина приведённого канала рассеивания:
ap = a´12 + (a1 + a2) / 3, где а´12 = 9´10-3 м
(a1 +a2)/3 = K ´10-2, где К = 0,53 табл. 3.3 [1]
(a1 +a2)/3 = 0,53 ´10-2 = 0,02 м
ар = а´12 + (a1+a2)/3 = 9´10-3 + 0,02 = 0,029 м
Принимаем b = 2,2
d = 0,5 = 0,5 = 0,203 м
d н = 0,22 м
После выбора нормализованного диаметра dн уточняем b:
|
|
b = b´´(dн / d) = 2,2´(0,22 / 0,203) = 2,38
Активное сечение стержня:
Пс = 0,785КcКз d2 = 0,785´0,87´0,935´ 0,222= 0,0309 м2
ЭДС одного витка
uв = 4,44fПСВС = 4,44´50´0,0309´1,6 = 11 В
Средний диаметр обмоток:
d12 = dн+2а01+ 2а1+а12= 0,22+2´0,004+2´0,022+0,009 = 0,281 м
где а1=К(a1 +a2)/3 (К=1,1) [2. гл 17-17]
Высота обмоток:
l = pd12/b = 3,14´0,281/2,38 = 0,37 м
Расчёт обмоток.
Расчёт обмоток НН.
Число витков обмоток НН:
W 2 = Uф2/Uв = 133/11= 12,1
Принимаем W 2 = 13
Напряжение одного витка:
Uв = Uф2/W2 = 133/13= 10,2 В
Средняя плотность тока в обмотках:
J м = 0,00746kΔPкUв/Sd12 = 0,00746´0,93´6780´10,2/560´0,281 =3,05 А/мм2
Сечение витка ориентировочно:
П2 = П′в = Iф2/Jм = 1406/3,05= 460 мм2
По таблице 5.8 [1] для мощности 560 кВА, номинального тока 1406 А, номинальному напряжению одной обмотки 133 В и сечению витка 460 мм2 – выбираем конструкцию винтовой обмотки.
Ориентировочный осевой размер витка:
h В2 = = = 0,025 м = 26 мм
Выбираем двух ходовую винтовую обмотку с радиальными каналами в витках и между витками с равномерно распределённой транспозицией.
По полученным ориентировочным значениям П1 и hВ1 в таблице 5.2[1] подбираем значение сечения витка из 10-ти параллельных проводов марки ПБ:
ПБ10´
Разделённых на две группы по пять проводов с каналами по 5 мм между группами витка и между витками (рис.2).Изоляция из стекловолокна толщиной 2δ = 0,45 мм. Намотка провода плашмя
|
|
5,5
10
5 Рис. 2 Сечение витка обмотки НН.
10
27,5
Полное сечение витка:
П2 = 10´46,6 = 466 мм2
Плотность тока:
J2 = 1406/466 = 3,02 А/мм2
Высота обмотки:
l 2=2b′´10-3(W1+1)+hк(2´W1+1)´10-3 = 2´10´10-3´(13+1)+5´(2´13+1)´10-3 =0,42 м
Радиальный размер обмотки:
а1 = 5´5,5´10-3 = 0,0275 м.
Внутренний диаметр обмотки:
D´2 = d+2a01 = 0,22+2´0,005 = 0,23 м
Внешний диаметр обмотки:
D"2 = D′2+ 2а1 = 0,23+2´0,0275 = 0,285 м
Средний диаметр обмотки:
Dср = (D′2+D"2)/2=(0,23+0,285)/2=0,258 м
Масса метала обмотки по (7.6) [1]:
GМ2 = 28´103mDсрW2П2 = 28´103´3´0,258´13´466´10-6 = 131,3 кг
Расчёт обмотки ВН.
Выбираем регулирование напряжения по схеме ПБВ рис. 6.6 г. [1]с выводом концов всех трёх фаз обмотки к одному трёхфазному переключателю. Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 54 А.
Для обеспечения регулирования в обмотке ВН выполняется четыре ответвления на +5; +2,5;-2,5;-5% Uн и основной вывод на номинальное напряжение.
|
|
Число витков в обмотке ВН: W1+ 0,05W1; W1+0,025W1; W1; W1- 0,025W1; W1- 0,05W1
Число витков обмотки ВН при Uн:
W1= W2´ U1ф/ U2ф= 13´3460/133 = 338
Напряжение на одной ступени регулирования:
ΔU= U1ф´2,5% =3460´0,025= 86,5 В
Число витков на одной ступени регулирования:
Wр1= = 5 витков
Для пяти ступеней
Напряжение, В | Число витков на ответвлениях |
6173 | 338+2×5=348 |
6086,5 | 338+5=343 |
6000 | 338 |
5913,5 | 338-5=333 |
5827 | 338-2×5=328 |
Ориентировочная плотность тока
J1 »Jм= 3 А/мм2
Ориентировочное сечение витка
П′1 = = 18 мм2
По таблице 5,8 [1] выбираем непрерывную катушечную обмотку из медного прямоугольного провода (S=560 кВА; Iф1= 53,9 A; U1= 6000 B; П′1 = 18 мм2). По сортаменту медного обмоточного провода (табл. 5,2) выбираем провод марки ПБ. Изоляция из стекловолокна толщиной 2δ = 0,45 мм. Намотка провода плашмя.
ПБ–1× сечением П1 = 18,2 мм2
При намотке таким проводом плашмя в одном слое укладывается витков:
l 2 / b ′1= 0,42/8,0´10-3 = 50
Все витки катушки уложатся в семи слоях:
6 слоев ´ 50 витков = 300 витков,
1 слой ´ 48 витков = 48 витков. Всего 348 витков
Плотность тока в обмотке:
J1 = = 2,96 А/мм2.
Радиальный размер:
а2 = 7´а′1 + 6´0,25=21+ 1,5 = 22,5 мм
Междуслойная изоляция по табл17-13 [2].
Внутренний диаметр обмотки:
|
|
D′1 = D"2 +2a12 = 0,29+2´9´10-3 = 0,31 м
Внешний диаметр обмотки:
D"1 = D′1 + 2а2 = 0,31+2´0,0225 = 0,355 м
Средний диаметр обмотки:
Dср = (D′1+D"1)/2=(0,31+0,355)/2=0,333 м
Масса металла обмотки ВН:
GМ1 = 28´103´m´Dср´w1´П1= 28´103´3´0,333´348´18,2´10-6 = 177,2 кг
Масса металла обмоток НН и ВН:
Gо = GМ1 + GМ2 = 177,2+131,3 = 308,5кг
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 188; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!