Расчет основных параметров трансформатора распределительных сетей (стр. 2 )

(1.10)

где К – коэффициент, определяемый мощностью трансформатора и классом напряжения, принимаем для алюминиевой обмотки равным 6,25.

Ориентировочный диаметр стержня, мм:

(1.11)

где β' – предварительное значение, принятое ранее;

– ширина канала рассеяния;

kр – коэффициент приведения поля рассеяния к прямоугольной форме,

kp = 0,95;

f –частота питающей сети, Гц;

– принятая индукция в стержне, Тл;

Принимаем диаметр стержня dc = 210 мм.

По принятому нормализованному диаметру пересчитываем параметр β:

(1.12)

Предварительный средний диаметр витка, мм:

(1.13)

Ориентировочная высота обмотки, мм:

(1.14)

По принятому нормализованному диаметру стержня находим активное сечение стали стержня, мм2:

(1.15)

и напряжение на один виток, В:

(1.16)

Ориентировочное значение средней плотности тока в обмотках, А/мм2:

(1.17)

где kj– коэффициент материала, для алюминиевых обмоток kj = 4,18.

Плотность тока обычно лежит в пределах 1,2 – 2,6 А/мм2 для алюминиевых обмоток.

2 Расчет обмоток трансформатора

2.1 Расчет обмотки НН

Число витков обмотки:

(2.1)

Напряжение на один виток, В:

(2.2)

и индукция в стержне, Тл:

(2.3)

Ориентировочное сечение витка, мм2:

(2.4)

На основании исходных данных и расчета выбираем по таблице 3.1 источника [2] многослойную цилиндрическую обмотку из круглого провода.

Таблица 2 – Обоснование выбора типа обмотки НН многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода

Параметр	Необходимое (требуемое) значение	Расчетное значение
Uф1, кВ	до 35	6
Iф1, А	до 100	35
П1, мм2	до 50	19,63

Принимаем провод сечением П1=19,63 мм2:

ПБ

Уточненная плотность тока в обмотке низшего напряжения, А/мм2:

(2.5)

Эскиз витка обмотки НН показан на рисунке 3.

Рисунок 3 – Эскиз витка обмотки НН

2.2 Расчет многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода для НН

Многослойные цилиндрические обмотки наматываются из круглого провода и состоят из многослойных дисковых катушек, расположенных вдоль стержня. Между катушками (через каждую катушку или через две-три катушки) могут быть оставлены радиальные каналы для охлаждения.

Виток состоит из одного проводника.

Число витков в слое

(2.6)

где l1 – уточненная высота обмотки НН;

– диаметр изолированного проводника, мм;

nв – число параллельных проводников в витке, nв=1.

Увеличиваем число витков в слое (т. к. расчетное напряжение короткого замыкания оказалось больше заданного) и примем в дальнейшем расчёте

Число слоев обмотки

(2.7)

Рабочее напряжение между двумя соседними слоями, В:

(2.8)

По найденному напряжению выбирается толщина междуслойной изоляции. Число слоев бумаги 40,12, а суммарная толщина изоляции dм. сл=0,48 мм.

Высота обмотки ВН, мм:

(2.9)

Радиальный размер (толщина) обмотки одной катушки, мм:

(2.10)

где - ширина осевого охлаждающего канала, в данном случае принимаем =7 мм.

Внутренний и наружный диаметры обмотки при использовании ее на стороне НН определяются по формулам (2.10) и (2.11) соответственно:

(2.11)

(2.12)

Поверхность охлаждения может быть найдена по формуле, м2:

(2.13)

Коэффициенты n и k в формуле (2.12) определяются конструкцией обмотки: для двух катушек с осевым охлаждающим каналом – =2, =0,8.

Эскиз обмотки представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 – Эскиз цилиндрической обмотки

2.3 Расчет обмотки ВН

Число витков обмотки при номинальном напряжении:

(2.14)

Ориентировочная плотность тока в обмотке ВН, А/мм2:

(2.15)

Ориентировочное сечение витка, А/мм2:

(2.16)

На основании исходных данных и расчета выбираем по таблице 3.1 источника [2] многослойную цилиндрическую обмотку из круглого провода ПБ

Таблица 3 – Обоснование выбора типа обмотки НН многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода

Параметр	Необходимое (требуемое) значение	Расчетное значение
Uф2, кВ	до 35	20,21
Iф2, А	до 100	10,392
П2, мм2	до 50	6,03

Уточненное сечение витка