Расчет параметров короткого замыкания (стр. 11 )

2.Удельные потери для стали М6Х толщиной 0,35мм принимать по графе для стали 3404 той же толщины.

3.В двух последних графах приведены удельные потери рз, Вт/м2, в зоне шихтового стыка при шихтовке слоями в одну и две пластины одинаковые для всех марок.

При сборке магнитной системы из пластин прямоугольной формы с прямыми стыками по рис. 8.8, а, б в углах магнитной системы, т. е. в частях ярм, заштрихованных на этом рисунке, угол α между вектором магнитной индукции и направлением прокатки будет изменяться от 0 до 900. Общее увеличение удельных потерь по всему объему заштрихованных частей в углах магнитной системы можно оценить коэффициентом kп, y, зависящим от формы стыка, марки стали, толщины пластин и индукции. При косых стыках по рис. 8.8, в в углах магнитной системы также возникают добавочные потери, меньшие, чем при прямых стыках. В этом случае зона несовпадения направления индукционных линий с направлением прокатки ограничивается меньшим объемом стали, прилегающей к стыку пластин. Для диапазона индукции 0,9-1,9 Тл коэффициент kп, y для прямых и косых стыков может быть принят по табл. 8.11.

Таблица 8.11. Коэффициент kп, y, учитывающий увеличение потерь в углах магнитной системы, для стали разных марок при косом и прямом стыках для диапазона индукций В=0,9÷1,7 Тл при f=50Гц.

Стык	kп, y	3412, 0,35мм	3413, 0,35мм	3404, 0,35мм	3404,0,30мм; 3405, 0,35мм	3405, 0,30мм	М6Х, 0,35мм	М4Х, 0,28мм
Косой	k'п, y	1,15	1,22	1,32	1,35	1,36	1,29	1,40
Прямой	k''п, y	1,60	1,78	1,96	2,02	2,08	1,87	2,20

Примечание: 1.При индукции В=1,8 Тл коэффициент, полученный из таблицы, умножить при косом стыке на 0,96, при прямом на 0,93; при В=1,9 Тл – на 0,85 и 0,67 соответственно.

2.При комбинированном стыке на среднем стержне по рис. 2.17,в принимать kп, y= (k'п, y+ k''п, y)/2

Непосредственно в зоне стыка в шихтованной магнитной системе происходит увеличение индукции и часть индукционных линий из одной пластины в другую переходит перпендикулярно поверхности пластин (рис. 8.9). Вследствие этого непосредственно в зоне стыка возникают добавочные потери, которые определяются по общей поверхности стыка (зазора) и удельным потерям на 1 м2 поверхности.

Рис. 8.8.Части магнитной системы, в которых возникают увеличенные

потери в холоднокатаной стали при прямых и косых стыках.

Эти удельные потери рз для холоднокатаной стали приведены в табл. 8.10 и частично 8.9. Индукция для определения рз при прямых стыках принимается равной индукции в стержне для стыков, перпендикулярных оси стержня, и индукции в ярме для стыков, перпендикулярных оси ярма. Для косых стыков следует принимать Вз=Вс/√2, где Вс – индукция в стержне.

Рис. 8.9. Немагнитный зазор: а – в стыковой магнитной

системе; б – в шихтовой магнитной системе.

Площадь зазора (стыка) Пз принимается для прямых стыков равной активному сечению стержня Пс или ярма Пя, для косых стыков Пз = √2Пс.

Форма сечения ярма может влиять на распределение индукции по сечению ярма и стержня (см. § 2.3). Если число ступеней в сечении ярма равно или отличается на одну-две ступени от числа ступеней в сечении стержня, то распределение индукции в ярме и стержне можно считать равномерным и принять коэффициент увеличения потерь, зависящий от формы сечения ярма, kп, я =1,0. Для ярма с соотношением числа ступеней стержня и ярма, равным трем, kп, я=1,04; равным шести, kп, я =1,06 и для ярма прямоугольного сечения kп, я =1,07.

Для прессовки стержней и ярм при сборке остова трансформатора используются его различные конструктивные детали. В зависимости от мощности трансформатора способ прессовки может быть выбран в соответствии с рекомендациями табл. 8,12. В этой же таблице приведены коэффициенты kп, п и kт, п для учета влияния прессовки на потери и ток холостого хода.

Таблица 8.12. Способы прессовки стержня и ярма и коэффициенты kп, п и kт, п для учета влияния прессовки на потери и ток холостого хода.

S, кВ·А	Способ прессовки	Сталь отожжена	Сталь не отожжена
стержня	ярма	kп, п	kт, п	kп, п	kт, п
До 630	Расклинивание С обмоткой	Ярмовые балки без бандажей	1,03	1,045	1,02	1,04
	Бандажи из стеклоленты	То же	1,03	1,05	1,025	1,04
10000 и более	То же	Ярмовые балки с бандажами	1,04	1,06	1,03	1,05

Некоторые технологические факторы также оказывают влияние на потери холостого хода. Продольная резка полосы рулона стали на ленты и поперечная резка ленты на пластины приводят к возникновению внутренних механических напряжений в пластинах и увеличению удельных потерь в стали. Это увеличение может быть учтено введением коэффициента kп, р, который для отожженной стали марок 3404 и 3405 может быть принят равным 1,05 и для неотожженной 1,11. Для отожженной стали марок М4Х и МбХ kп, р=1,025 и для неотожженной 1,05.

При нарезке пластин из полосы рулона на линии среза образуются заусенцы. Удаление этих заусенцев при помощи ножей приводит к повышению удельных потерь, которое может быть учтено коэффициентом kп, з: kп, з =1 для отожженных пластин и 1,02 для неотожженных. Если заусенцы не сняты, то kп, з = 1,02 и 1,05 соответственно. Для пластин шириной более 0,3-0,4 м kп, з=1.

Покрытие пластин изоляционной лаковой пленкой увеличивает потери в kп, л= 1 раз при воздушном охлаждении пластин и в kп, л=1,04 раза при водяном охлаждении.

Перешихтовка верхнего яма остова при установке обмоток приводит к увеличению потерь, учитываемому коэффициентом kп, ш. При мощности трансформатора до 250 кВ·А kп, ш=1,01, при 400-630 кВ·А - 1,02, при кВ·А - 1,04-1,08 и при 10000 кВ·А и более - 1,09. Шихтовка магнитной системы в одну или две пластины в слое влияет на удельные потери и учитывается в табл. 8.10. В связи с необходимостью учета увеличения потерь в холоднокатаной стали в углах ярм, т. е. в частях ярм, заштрихованных на рис. 8.8, б, определение массы стали и потерь в магнитной системе в этом случае удобно производить в следующем порядке.

Масса стержней определяется по (8.11) (для ярма е прямоугольной формой сечения Gc''=0), и потери в них рассчитываются, как обычно, по индукции стержня и табличным данным удельных потерь рс для стали применяемой марки.

Масса ярм разделяется на две части. Масса стали частей, заштрихованных на рис. 8.8, для трехфазного трансформатора равна шестикратной и для однофазного трансформатора - четырехкратной массе угла Gy, определяемой по (8.5), (8.6) или (8.7). Масса стали незаштрихованных частей определяется как разность G'я – 4Gy для трехфазного и G''я – 2Gy для однофазного трансформатора. Следовательно, полная масса стали двух ярм может быть представлена для трехфазного трансформатора в виде

(8.31)

для однофазного – в виде

(8.31а)

В той части массы стали ярм, которая определяется разностью, в правой части (8.31), возникают потери, определяемые обычным путем по индукции в ярме и удельным потерям ря. В массе стали углов помимо потерь, определяемых таким же путем, возникают добавочные потери, зависящие от прямой или косой формы стыков пластин стержней и ярм.

Для плоской трехфазной шихтованной магнитной системы современной трехстержневой конструкции с взаимным расположением стержней и ярм по рис. 2.5,д, собранной из пластин холоднокатаной анизотропной стали, с прессовкой стержней расклиниванием с внутренней обмоткой или бандажами, а ярм ярмовыми балками или балками с полубандажами, не имеющей сквозных шпилек в стержнях и ярмах, потери холостого хода могут быть рассчитаны по (8.32). Такая магнитная система имеет четыре угла на крайних и два на средних стержнях.

(8.32)

Коэффициент увеличения потерь в углах может быть найден по формуле

Он зависит от формы стыков в углах крайних kп, у,кр и средних kп, у,ср стержней магнитной системы, коэффициенты для которых определяются по табл. 8.11. Значения kn, y, рассчитанные для различных сочетаний формы стыков приведены в табл. 8,13.

Таблица 8,13. Значения коэффициента kп, у для различного числа углов с косыми и прямыми стыками пластин плоской шихтованной магнитной системы для стали разных марок при В =0,9÷1,7 Тл и f=50 Гц.

Число углов со стыками	Марка стали и ее толщина
косыми	прямыми	3412, 0,35мм	3413, 0,35мм	3404, 0,35мм	3404, 0,30мм; 3405, 0,35мм	3405, 0,30мм	М6Х, 0,35мм	М4Х, 0,28мм
Трехфазная магнитная система (три стержня)
6	-	7,48	7,94	8,58	8,75	8,85	8,38	9,10
5*	1*	8,04	8,63	9,38	9,60	9,74	9,16	10,10
4	2	8,60	9,33	10,18	10,45	10,64	9,83	11,10
-	6	10,40	11,57	12,74	13,13	13,52	12,15	14,30
Однофазная магнитная система (два стержня)
4	-	4,60	4,88	5,28	5,40	5,44	5,16	5,60
-	4	6,40	7,18	7,84	8,08	8,32	7,48	8,80

*Комбинированный стык по рис.2.17,в.

Выражение ΣрзnзПз определяет потери в зоне стыков пластин магнитной системы с учетом числа стыков различной формы, площади зазора Пз для прямых и косых стыков, индукции в зазоре Вз и удельных потерь рз при этой индукции по табл. 8.10 и частично 8.9.

Для однофазного трансформатора со стержневой магнитной системой по рис, 2.5, а формула.(8.32) превращается в формулу,(8.32а)

(8.32а)

где kп, у=4kп, у,кр и может быть принят по табл. 8.13. При проведении предварительного расчета по обобщенному методу гл. 3 желательно иметь для определения потерь холостого хода более удобную на этом этапе расчета, но достаточно точную формулу. Произведение коэффициентов, стоящих в (8.32), с учетом того, что потери в зоне зазоров, определяемые как ΣрзnзПз, составляют от 2 до 4 % полных потерь холостого хода и могут быть учтены соответствующим коэффициентом, может быть рассчитано в соответствии с предыдущими указаниями данного параграфа и заменено одним коэффициентом kп, д. В этом случае по (8.32) получаем

(8.33)

где kп, д - коэффициент, учитывающий добавочные потери, вызванные резкой стали, снятием заусенцев, прессовкой магнитной системы и перешихтовкой верхнего ярма, а также потери в зоне зазора, можно принять по табл. 8.14.

Таблица 8.14. Коэффициент добавочных потерь kп, д в (8.33) для стали марок 3404 и 3405.

S, кВ·А	До 250	400-630		10000 и более
Пластины отожжены	1,12	1,13	1,15	1,20
Пластины не отожжены	1,22	1,23	1,26	1,31

Примечания: 1.Для стали марок М4Х и М6Х можно принять те же коэффициенты.