- •Введение
- •1.1 Расчёт основных электрических величин
- •Испытательное напряжение обмотки нн,
- •Испытательное напряжение обмотки вн,
- •Потери короткого замыкания, указанные в задании, дают возможность определить активную составляющую напряжения короткого замыкания,
- •1.2 Расчёт основных размеров трансформатора
- •Уточняется значение
- •1.3 Расчёт обмоток трансформатора
- •1.3.1 Расчёт обмотки низшего напряжения
- •1.3.2 Расчёт обмотки высшего напряжения
- •1.4 Определение потерь короткого замыкания
- •1.4.1 Основные потери в обмотках
- •1.4.2 Добавочные потери в обмотках
- •1.4.3 Потери в отводах
- •1.4.4 Потери в стенках бака и деталях конструкции
- •1.5 Напряжение короткого замыкания
- •1.6 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток
- •Наибольшей является сила поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.
- •1.7 Определение размеров магнитной системы
- •1.8 Расчёт потерь холостого хода
- •1.9 Расчёт тока холостого хода
- •2 Тепловой расчет и расчеты системы охлаждения
- •2.1 Проверочный тепловой расчет обмоток
- •2.2 Тепловой расчет бака
- •2.3 Окончательный расчет превышения температуры обмоток и масла
1.5 Напряжение короткого замыкания
Напряжением короткого замыкания трансформатора называется приведенное к расчетной температуре напряжение, которое следует подвести при номинальной частоте к зажимам одной из обмоток при замкнутой накоротко другой обмотке, чтобы в обеих обмотках установились номинальные токи. При этом напряжение должно быть номинальным.
Активная составляющая напряжения короткого замыкания,
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания,
(1.59)
где
– коэффициент Роговского, который уточняется по формуле
(1.60)
(1.61)
Напряжение короткого замыкания,
1.6 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток
Действующее значение установившегося тока короткого замыкания,
(1.62)
Наибольшее мгновенное значение тока короткого замыкания,
(1.63)
где – коэффициент, учитывающий максимально возможную апериодическую составляющую тока,
(1.64)
Значение принимается равным 1,962;
В цилиндрических обмотках при коротком замыкании целостность обмотки ВН не нарушается, так как отключенные витки (для регулирования ) находятся в последнем или двух последних слоях. Следовательно, распределение сил соответствует рисунку 2.
Рисунок 2 - Распределение сил в обмотках
Радиальная сила
(1.65)
где тогда
(1.66)
где тогда
Наибольшей является сила поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.
Радиальная сила сжатия (растяжения),
(1.67)
Напряжение сжатия (растяжения) в проводе обмотки НН (ВН),
(1.68)
где
Осевая сила достигает максимального значения на середине обмотки,
(1.69)
Сжимающее напряжение,
(1.70)
где
Предельная условная температура обмоток, С,
(1.71)
где – наибольшая продолжительность короткого замыкания на трансформаторе;
– начальная температура обмотки (обычно принимается 90 С);
где – предельно допустимое значение температуры
Время, в течение которого обмотка достигает ,с,
(1.72)
Таким образом, рассчитанные потери и напряжение короткого замыкания не превышают заданные (проектные) более, чем на 10%.
Температура обмоток спустя 9 секунды после возникновения короткого замыкания не превысила допустимой равной 250 С. Следовательно, расчет обмоток можно считать удовлетворительным.