Данные конструктивного исполнения обмоток:

Согласно данным из таблицы 23[1]:

Обмотка НН соответствует варианту № 5;

Обмотка ВН соответствует варианту № 5.

Материалы проводов:

Для обмоток НН принят к использованию медный провод;

Для обмоток ВН принят к использованию медный провод.

Таблица 23[1]

По таблице 24[1] принимается коэффициент канала рассеяния.

Для обмоток из медного провода табличное значение следует разделить на 1,25. Таблица 24[1]

К_кр= 0,75 ∕ 1,25 = 0,6.

Размерное соотношение

где а₁ и а₂ – соответственно радиальные размеры обмоток НН и ВН.

Ширина приведённого канала рассеяния

а_р = а₁₂ + (а₁ + а₂) / 3 = 0,009 + = 0,03 м,

где а₁₂ = 0,009м – изоляционный канал между обмотками.

Изоляционные расстояния между обмотками ВН и НН устанавливаются в

зависимости от мощности трансформатора и величины испытательного

напряжения, по табл. 25[1], 26[1].

Таблица 25[1]

Таблица 26[1]

Рис.6[1]. Эскиз изоляционных промежутков главной изоляции обмоток ВН и НН

Дополнительные данные, необходимые для дальнейшего расчета:

К_c = 0,9 – отношение активного сечения стержня к площади круга с диаметром, равным диаметру стержня трансформатора;

К_p = 0,95 – коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского);

β = 1,5 – соотношение между основными размерами трансформатора,

по табл. 27[1]).

Таблица 27[1]

– принимается марка стали магнитопровода 3405;

В_c=1,6 Т – индукция в стержне, по табл. 28[1]).

Таблица 28[1]

Все предварительно принятые величины уточняются в процессе расчета.

Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания

%;

%.

Диаметр стержня

;

Полученный размер округляется до ближайшего по таблице нормалей.

Таблица 29[1]

Принимается диаметр стержня D₀ = 0,16 м.

После выбора нормализованного диаметра уточняется значение

;

П_ф,с= 0,01835 м² – геометрическое сечение стержня, по табл. 29[1]);

К_з = 0,96 – коэффициент заполнения сечения стержня магнитопровода сталью, по табл. 30[1].

Таблица 30[1]

Рис.7[1]. Эскиз магнитной цепи и катушек с обозначением основных размеров

Сечение стали стержня

П_с = П_ф,с· К_з = 0,01835 · 0,96 = 0,017616 м².

ЭДС витка

Средний диаметр между обмотками низшего и высшего напряжений

D₁₂, может быть установлен с помощью вспомогательного

коэффициента k_aср.

Принимается значение k_aср = 1,45.

Средний диаметр стержня равен:

D₁₂ ≈ k_аср D₀ = 1,45 · 0,16 = 0,232 м.

Высота окна под обмотку

H₀ = π D₁₂ / β = 3,1416 ⋅ 0,232 / 1,295 = 0,5628 м.

Расчет обмоток:

Обмотка низшего напряжения

Число витков на фазу при номинальном напряжении

W_нн = U_ф,нн / U_в= 398,37 / 6,26 = 63,64.

Устанавливается число витков на фазу

W_нн = 64.

Уточняется напряжение одного витка

U_в= U_ф,нн / W_нн = 398,37 / 64 = 6,22 В.

Действительная индукция в стержне

В_с = U_в / (· π·f ⋅П_с) = 6,22 / (1,414 · 3,1416 · 50 · 0,017616) = 1,59 Т.

Устанавливается средняя плотность тока в обмотке НН, учитывая

материал провода. Изоляционные материалы , принятые к

использованию, относятся к классу нагревостойкости А, поэтому

устанавливается расчетная температура 75⁰ С.

Удельные электрические сопротивления проводов при 75⁰ С, А/м²:

- для меди ρ_м75 = 2,17 ∙ 10^-8 Ом⋅м;

где коэффициент k_r = 0,9 (табл. 31[1]).

Таблица 31[1]

Полученное значение сопоставляется с рекомендуемой плотностью

тока (табл. 32[1]). Таблица 32[1]

Устанавливается J_нн = 2,44 ·10⁶ А/м².

Сечение витка

П_в,нн = I _ф,нн / J_нн = 376,5 / 2,44·10⁶ = 154,3 ·10^-6 м².