Расчет параметров короткого замыкания (стр. 15 )

В табл. 8.20 для стали марок 3404 и 3405 приведены значения kт, у, рассчитанные для зоны индукции от 1,4 до 1,9 Тл.

Таблица 8.20. Значения коэффициента kт, у для различного числа углов с косыми и прямыми стыками пластин плоской шихтовой магнитной системы для стали марок 3404 и 3405 толщиной 0,35 и 0,30 мм при f=50 Гц.

Число углов со стыками	Индукция В, Тл
косыми	прямыми	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8
Трехфазная магнитная система (три стержня)
6	-	26,0	27,95	27,95	26,0	22,10
5*	1*	32,25	34,83	35,20	33,25	27,85
4	2	38,5	41,7	42,45	40,5	33,66
-	6	58,5	64,7	65,6	64,7	52,0
Однофазная магнитная система (два стержня)
4	-	16,0	17,2	17,2	16,0	13,6
-	4	36,0	39,2	40,4	39,2	32,0

*План шихтовки по рис. 2.17,в.

Для однофазного трансформатора со стержневой магнитной системой по рис. 2.5, а формула превращается в формулу,(8.43а)

(8.43а)

где kт, у=4kт, у,кр для стали марок 3404 и 3405 может быть принят по табл. 8.20.

Для использования в предварительном расчете по методу гл. 3 формула (8.43) может быть преобразована к виду

(8.44)

Для плоской трехфазной шихтованной магнитной системы с многоступенчатой формой сечения ярма с отжигом пластин, нарезанных из стали марок 3404 и 3405, коэффициент k'т, 20, без отжига пластин 1,55; для стали марок М4Х и М6Х - соответственно 1,13 и 1,36.

Коэффициент k''т, д при отжиге пластин и без отжига для трансформаторов мощностью до 250 кВ·А равен 1,06, от 400 до 630 кВ·А - 1,06; от 1000 до 6300 кВ·А - 1,07; 10000 и более - 1,15. Для тех же мощностей kт, пл принимается по табл. 8.21. При прямоугольной форме сечения ярма коэффициент k''т, д умножить на 1,07.

Таблица 8.21. Значения коэффициента kт, пл, учитывающего увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы в зависимости от ширины пластины второго пакета а2 для холоднокатаной стали.

В, Тл	Ширина пластины второго пакета а2, м
0,05	0,10	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0,70
0,8-1,00	1,30	1,25	1,20	1,17	1,15	1,14	1,13	1,12
1,10 и 1,90	1,40	1,27	1,21	1,18	1,16	1,15	1,14	1,13
1,20 и 1,80	1,50	1,30	1,22	1,19	1,17	1,16	1,15	1,14
1,30 и 1,70	1,70	1,38	1,25	1,21	1,18	1,17	1,16	1.15
1,40 и 1,60	2,00	1,50	1,35	1,25	1,20	1,19	1,18	1,16
1,50	3,00	2,00	1,50	1,35	1,30	1,25	1,20	1,18

Удельная намагничивающая мощность qз определяется по индукции стержня Вс для прямых стыков и по индукции Вс/√2для косых стыков. Сечение зазора Пз=Пс для прямых стыков и Пз=Пс√2для косых стыков; nз - число немагнитных зазоров с данной формой стыка.

В плоских стыковых магнитных системах из холоднокатаной стали расчет намагничивающей мощности можно вести по (8.43) с заменой последнего слагаемого в квадратных скобках на

(8.45)

где δз - немагнитный зазор, δз=δn+0,0005 м; δn - толщина прокладки в стыке, м; uв - напряжение одного витка обмотки, В.

В стыковой пространственной магнитной системе по рис. 2.6, а и 8.10 большую часть - от 80 до 88 % намагничивающей мощности для всей системы определяют немагнитные зазоры в стыках между стержнями и ярмами.

Рис. 8.12. Схема стыков в пространственной

магнитной системе:1 - верхнее ярмо; 2 – верхний

немагнитный зазор; 3 - немагнитная прокладка;

4 - стержень; 5 - нижний зазор, заполненный

магнитным клеем; 6 - крестообразная немагнитная

прокладка; 7 - нижнее ярмо.

Намагничивающая мощность для зазора существенно зависит от действительного размера зазора, определяемого конструкцией стержней и ярм и технологией их сборки. На рис. 8.12 показана возможная схема организации стыков стержня с нижним и верхним ярмами. Одна из торцовых поверхностей стержня, в данном случае верхняя, при сборке на магнитной плите не имеет гребенчатой формы и может считаться плоской. Вторая торцовая поверхность стержня имеет вид гребенки с высотой выступов, определяемой допуском по длине пластин стержня при резке. Навитые ярма имеют гребенчатые стыковые поверхности. В верхнем и нижнем стыках проложены немагнитные прокладки толщиной 0,1-0,2 мм. Нижний стык стержня и ярма скреплен магнитным клеем с μ=2.

При такой схеме и размерах намагничивающая мощность для всей магнитной системы может быть рассчитана по формуле

(8.46)

где Gc, Gя и Gy - массы стали стержней, ярм и угла, определяемые так же, как при расчете потерь холостого хода, кг; qс, qя - удельные намагничивающие мощности, В·А/кг, определяемые по индукциям в стержне Bc(qc) и ярме Bя(qя) по табл. 8.16-8.18; qу - то же для углов при Ву по (8.36) по табл. 8.16-8.18; δ - расчетный немагнитный зазор, который для стыков по рис. 8.12 можно принять δ=0,000175 м для трансформаторов 25-100 кВ·А и δ=0,000225 для трансформаторов 160-630 кВ·А, k''т, у - коэффициент по табл. 8.19; Пс - сечение стержня, м2.

Формула (8.46) без дальнейших преобразований может быть использована при предварительном расчете по методу гл.3.

Для навитой трехфазной пространственной магнитной системы по рис. 2.6, б, так же, как и при расчете потерь холостого хода, для определения полной намагничивающей мощности можно принять

(8.47)

где коэффициент kт, т=1,15 учитывает ухудшение магнитных свойств стали в результате технологических воздействий на стальную ленту в процессе изготовления магнитной системы и несовершенство отжига; коэффициент kт, и=1,50 учитывает искажение формы кривой магнитной индукции в магнитной системе; qc - по табл. 8.16–8.18, В·А/кг; Gст - полная масса стали магнитной системы.

Полный фазный ток холостого хода для трех рассмотренных конструкций магнитной системы, А,

(8.48)

Относительное значение тока холостого хода в процентах номинального тока

(8.48а)

Активная составляющая тока холостого хода, фазное значение, А,

(8.49)

и в процентах номинального тока

(8.49а)

Реактивная составляющая – соответственно

(8.50)

(8.50а)

Полученное значение тока холостого хода должно быть сверено с предельно допустимым значением по ГОСТ, техническим условиям или заданию на расчет трансформатора. Отклонение расчетного значения тока холостого хода от заданного гарантийного не следует допускать более чем на половину допуска, разрешенного ГОСТ (по ГОСТ разрешенный допуск +30 %).

При расчете тока холостого хода по намагничивающей мощности определяется среднее значение тока холостого хода для всех стержней трансформатора. В симметричных магнитных системах, например однофазных, или пространственных по рис. 2.6, а и б это среднее значение будет совпадать с действительным значением тока холостого хода для каждого стержня.

В несимметричной магнитной системе по рис. 2.5, д ток холостого хода в обмотке среднего стержня меньше, чем в обмотках крайних стержней. Током холостого хода трансформатора в этом случае считается среднее значение токов трех фаз.

8.4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Трансформатор типа TM-1600/35 Вариант 1м – медные обмотки

Определение размеров магнитной системы и массы стали по § 8.1.

Принята конструкция трехфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной текстурованной стали марки 3404, 0,35 мм по рис. 8.13.

Рис. 8.13. Трансформатор типа ТМ-1600/35, вариант 1М –

медные обмотки: а - сечение стержня и ярма; б - основные

размеры магнитной системы

Стержни магнитной системы скрепляются бандажами из стеклоленты, ярма прессуются ярмовыми балками. Размеры пакетов выбраны по табл. 8.3 для стержня диаметром 0,260 м без прессующей пластины. Число ступеней в сечении стержня 8, в сечении ярма 6.

Размеры пакетов в сечении стержня и ярма по табл. 8.3

№ пакета	Стержень, мм	Ярмо ( в половине поперечного сечения), мм
1	250×35	250×35
2	230×25	230×25
3	215×13	215×13
4	195×13	195×13
5	175×10	175×10
6	155×8	155×23
7	120×9	-
8	105×6	-

Общая толщина пакетов стержня (ширина ярма) 0,238 м. Площадь ступенчатой фигуры сечения стержня по табл. 8.7 Пф, с=490,6 см2 =0,04906 м2; ярма - Пф, я=507,1 см2 =0,05071 м2. Объем угла магнитной системы