Литература Спецификация

7.1. Размеры пакетов в одной половине сечения стержня при 9 ступенях:

Номер пакета	Ширина пакета, мм	Толщина пакета, мм
1	350	42
2	325	35
3	295	26
4	270	16
5	250	10
6	230	9
7	195	13
8	155	9
9	135	7

7.2. По табл. 8-7:

Полное сечение стержня: П_ф.с = 929,2 см²;
Активное сечение: П_с = k_з·П_ф.с = 0,96·929,2 = 892 см²

7.3. Размеры пакетов ярма:

Номер пакета	Ширина пакета, мм	Толщина пакета, мм
1	350	42
2	325	35
3	295	26
4	270	16
5	250	10
6	230	9
7	195	29

7.4. Полное сечение ярма по таблице (8-7): П_ф.я = 948,8 см²;

Активное сечение ярма: П_я = k_з·П_ф.я = 0,96·948,8 = 911 см²
7.5. Ширина ярма:


мм

7.6. Длина стержня при наличии нажимного кольца

l_с = [l+(l₀^´+ l₀^´´)]·10^-3 = [1420+75+120]·10^-3 = 1,615 ≈ 1,62 м

7.7. Расстояние между осями соседних стержней:

С = D₂^´´ + a₂₂ = 0,6795 + 0,03 = 0,7095 м

7.8. Объём стали угла магнитной системы по таблице 8-7;

V_у = 27944 см³ – объём угла магнитной системы
7.9. Масса стали угла магнитной системы


кг, где


= 7650 кг/м³ – плотность холоднокатаной стали.
7.10. Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы:


G_с^´ = с·П_с·l_c· = 3·892·10^-4·1,615·7650 = 3306 кг

7.11. Масса стали в местах стыка пакетов стержней ярма:

G_с^´´= с·(П_с·а_1я·_ст ·10^-3 – G_у) = 3 (892·10^-4·350·7650·10^-3 – 205,2) = 101 кг

7.12. Масса стали стержней:

G_с = G_с^´ + G_с^´´ = 3306 + 101 = 3407 кг;

7.13. Масса стали в ярмах:

G_я^´ = 2·(с - 1) ·С·П_с·_ст =2· (3 - 1) ·0,7095·911·10^-4·7650 = 1978 кг;
G_я^´´ = 2·G_у =2·205,2 = 410,4 кг;
G_я= G_я^´ + G_я^´´ = 1978 + 410,4 = 2388,4 кг
7.14. Общая масса стали:


G_ст = G_я + G_с = 3407 + 2388,4 = 5795 кг

8. Расчёт потерь холостого хода.

Расчёт потерь холостого хода производим по параграфу 8.2
8.1. Индукция в стержне:


В_с = = =1,47 Тл

8.2. Индукция в ярме:

В_я = = =1,44 Тл

8.3. Индукция на косом стыке

В_кос. = = = 1,04 Тл

Площади немагнитных зазоров на прямом стыке на среднем стержне равны соответственно активным сечениям стержня и ярма

Площадь зазора на косом стыке на крайних стержнях

П_кос = м²

8.4. Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков по таблице (8-10):

При В_с = 1,47 Тл, р_с = 0,93 Вт/кг; р_зс = 814 Вт/м²
При В_я = 1,44 Тл, р_я = 0,869 Вт/кг; р_зя = 778 Вт/м²
При В_кос. = 1,04 Тл, р_кос = 387 Вт/ м²
Потери хх:


,

где: k_пр = 1,05, k_пп = 1,03, k_тп = 1,05, k_пя = 1,

k_пз = 1, k_пш = 1,05, k_пу = 10,64;



Вт,

или % заданного значения.

9. Расчёт тока холостого хода

Расчёт тока холостого хода производим по параграфу 8.3.

По таблице (8-11) находим удельные намагничивающие мощности:
При В_с = 1,47 Тл, q_с = 1,142 ВA/кг; q_зс = 12420 ВA/м²
При В_я = 1,44 Тл, q_я = 1,082 ВA/кг; q_зя = 11040 ВА/м²
При В_кос. = 1,04 Тл, q_кос = 1600 ВА/ м²
9.1. Для принятой конструкции магнитной системы и технологии её изготовления используем (8-43), в котором по параграфу 8.3 принимаем коэффициенты:





k_тр = 1,18; k _тз = 1,0; k _тя = 1,0; k _тп = 1,05;
k _тш = 1,08; k _ту= 40,74; k _тпл = 1,24,


ВА

9.2. Ток холостого хода

i₀ = = 0,42 %,

или % заданного значения.

Активная составляющая тока холостого хода:


i_0а = = 0,12 %

Реактивная составляющая тока холостого хода:

i_0р = = 0,402 %

Ток холостого хода:

А;


А;


А;

9.3. КПД трансформатора:

;


%

10. Тепловой расчёт обмоток

Поверочный тепловой расчёт обмоток

10.1. Плотность теплового потока на поверхности обмоток
обмотка НН:


Вт/м²

обмотка ВН (основные катушки):

Вт/м²

10.2. Внутренний перепад:

обмотка ВН (основные катушки):


;


мм – толщина изоляции провода на одну сторону
Вт/(м°С) – бумага кабельная в масле
°С;
обмотка НН:


°С;

10.3. Перепады температуры на поверхности обмоток:

обмотка НН:


,
к₁ = 1, к₂ = 1,1


по таблице (9-1)


°С;

обмотка ВН:

к₁ = 1, к₂ = 1



°С;

10.4. Полный средний перепад температуры от обмотки к маслу:

обмотка НН


°С;

обмотка ВН

°С;

11. Тепловой расчёт бака

Тепловой расчёт бака проводится согласно параграфу 9.6.

По таблице (9-4) в соответствии с мощностью трансформатора S = 6300 кВА выбираем конструкцию гладкого бака с радиаторами и прямыми трубами.
11.1. Изоляционные расстояния:
S₁ = 40 мм (для отвода U_исп=85 кВ, покрытие 4 мм, расстояние до стенки бака по таблице 4-11);
S₂ = 42 мм (для отвода U_исп=85 кВ, покрытие 4 мм, расстояние до прессующей балки ярма по таблице 4-11);
S₃ = 25 мм (для отвода U_исп=5 кВ, без покрытия, расстояние до стенки бака по таблице 4-11);
S₄ = 90 мм (для отвода U_исп=до 35 кВ, для отвода U_исп=85 кВ, отвод без покрытия по таблице 4-12);
d₁ = 10 мм, d₂ = 20 мм
11.2. Минимальная ширина бака:
В = D₂^´´ + (S₁ + S₂ + d₂ + S₃ + S₄ + d₁)·10^-3;
В =0,69 + (40 + 42 + 20 + 25 + 90 + 10)·10^-3 = 0,917 м

Принимаем В =0,96 м при центральном положении активной части трансформатора в баке.

11.3. Длина бака:


А = 2С+ D₂^´´+2·S₅·10^-3;

В некоторых случаях S₅ = S₃+d₁+ S₄ D₂^´´+2·S₅·10^-3 ≈ B;

А = 2С+ B = 2·0,7095+0,96 = 2,379 м;

Принимаем А = 2,4 м.

11.4. Глубина бака:


Н_б = Н_а.ч + Н_я.к.;

Высота активной части:

Н_а.ч. = l_с + 2h_я + n·10^-3;


n = 50 мм – толщина подкладки под нижнее ярмо;
h_я = 0,35 м – высота ярма;


Н_а.ч. = 1,62 + 2·0,35 + 50·10^-3 = 2,37 м;

Принимаем расстояние от верхнего ярма до крышки бака при горизонтальном расположении над ярмом переключателя ответвлений обмотки ВН по таблице 9-5

Н_я.к = 400 мм;
Н_б = 2,37 + 0,4 = 2,77 м;

Для развития должной поверхности охлаждения целесообразно использовать радиаторы с прямыми тубами с расстоянием между осями фланцев А_р = 2400 мм, с поверхностью труб П_тр = 7,533 м², и двух коллекторов П_кк = 0,34 м² (по таблице 9-9). Для установки этих радиаторов глубина бака должна быть принята

Н_б ≥ А_р + с₁ + с₂ = 2,4 + 0,085 + 0,1 = 2,585 м,

Принимаем Н_б= 2,8 м.

11.5. Допустимое превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха для наиболее нагретой обмотки НН


°С;

Найденное среднее превышение может быть допущено, так как превышение температуры масла в верхних слоях в этом случае будет

°С < 60°С;

11.6. Принимая предварительно перепад температуры на внутренней поверхности стенки бака °С и запас 2°С, находим среднее превышение температуры наружной стенки бака над температурой воздуха

°С;
11.7. Для выбранного размера бака рассчитываем поверхность конвекции гладкой стенки бака


м²;

11.8. Ориентировочная поверхность излучения бака с радиаторами

м²;

11.9. Ориентировочная необходимая поверхность конвекции для заданного значения °С:

м²;

Поверхность излучения составляется из:

поверхности гладкого бока: П_кгл = 18,816 м²
Поверхности крышки бака:


мм²,

где 0,16 – удвоенная ширина верхней рамы бака;