4 Расчет параметров короткого замыкания

Потери короткого замыкания в трансформаторе могут быть разделены на следующие составляющие: основные потери в обмотках НН и ВН, вызванные рабочим током обмоток, добавочные потери в обмотках НН и ВН, т.е. потери от вихревых токов, наведенных полем рассеяния в обмотках, основные потери в отводах между обмотками и вводами трансформатора, добавочные потери в отводах, вызванные полем рассеяния отводов, потери в стенках бака и других металлических элементах конструкции трансформатора.

Потери короткого замыкания рассчитываем согласно лит. [1], §7.1:

Основные потери:

обмотка НН

Добавочные потери в обмотке НН:

где

предварительно принимаем

Обмотка ВН (при нормальном числе витков):

Добавочные потери в обмотке ВН:

Основные потери в отводах:

Длина провода определяется приближенно (для соединения обмоток в звезду):

где плотность металла отводов, длямеди

отводы ВН

Потери в стенках бака и других элементах конструкции до выяснения размеров бака определяем относительно:

где k– коэффициент потерь (см. [1], табл. 7.1).

Согласно ГОСТ 11677-87 полные потери короткого замыкания готового трансформатора не должны отклоняться от заданного техническим условиями на проект трансформатора, более чем на 10%

Для номинального напряжения обмотки ВН:

или заданного значения.

5 Расчет напряжений короткого замыкания

Напряжение короткого замыкания определяет падение напряжения в трансформаторе, его внешнюю характеристику и ток короткого замыкания. Оно учитывается также при подборе трансформатора для параллельной работы.

Активная составляющая:

где потери короткого замыкания, Вт.

Реактивная составляющая:

где

– ширина приведенного канала рассеяния, м

Коэффициент , учитывающий отклонение реального поля от идеального параллельного поля:

Напряжение короткого замыкания:

Согласно ГОСТ 11677-87 напряжение короткого замыкания готового трансформатора на основном ответвлении не должно от заданного значения более чем на 10%: заданного.

Действующее значение установившегосятокакороткого замыкания в обмотке ВН определяется согласно ГОСТ 11677-85 с учетом сопротивления питающей сети основного ответвления обмотки:

где – мощность короткого замыкания электрической сети,(см. [1], табл. 7.2).

Мгновенное максимальное значение ударного тока короткого замыкания:

коэффициент, учитывающий максимально возможную апериодическую составляющую тока короткого замыкания,где при(см. [1], табл. 7.3).

Радиальная сила:

Среднее растягивающее напряжение в проводах обмотках ВН:

Среднее сжимающие напряжение в проводах внутренней обмотки:

Осеваясила является суммой элементарных осевых сил, приложенных к отдельным проводникам обмотки и направленных вниз в верхней половине и вверх в нижней половине каждой обмотки(см. [1], рис. 7.11, в):

где (см. [1], рис.7.12, а);

– постоянный множитель,m =4 (см. [1], табл. 7.11, в);

– средняя длина индукционной линии поперечного поля,(после установления размеров бака).

Максимальные сжимающие силы в обмотках:

Наибольшая сжимающая сила наблюдается в средине высоты обмотки НН (1), где

Напряжение сжатия на междувитковых прокладках:

что находится в пределахдопустимого

Температура обмотки через после возникновения короткого замыкания:

Рис. 5Распределение основных механических сил