Пособие. Проектирование трансформаторов. Ротыч Р.В.

Министерство образования и науки Российской Федерации
ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ(НПИ)
имени М.И. Платова
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ТРЕХФАЗНЫХ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Учебно - методическое пособие
по выполнению курсовой работы
Новочеркасск
ЮРГПУ(НПИ)
2014
2
УДК 621.313. (075.8)
ББК 31.261.62
Рецензент – канд. техн. наук Е.А. Попов
Составитель: Ротыч Р.В.
Проектирование трехфазных
силовых трансформаторов: учебно – методическое пособие по
выполнению курсовой работы/Юж.-Рос. гос. политех. ун-т (НПИ). –
Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2014.-с.
Пособие предназначено для выполнения курсовой работы
студентами
направления 14040062 «Электроэнергетика и
электротехника» очного обучения, изучающих дисциплину
«Электрические машины».
 Южно-Российский государственный
политехнический университет (НПИ), 2014
2014
3
Содержание
Введение ..............................................................................................................................................4
Задание ................................................................................................................................................5
1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН .......................................................6
1.1. Определение линейных и фазных токов и напряжений ВН и НН ......................................6
1.2. Определение активной и реактивной составляющих напряжений Uк ..............................6
1.3. Определение испытательных напряжений обмоток ............................................................7
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА ....................................7
2.1. Выбор конструкции магнитной системы ..........................................................................7
2.2. Определение диаметра и высоты стержня магнитной системы .........................................7
2.3. Выбор конструкции обмоток и изоляционных промежутков главной изоляции .........8
3. РАСЧЕТ ОБМОТОК ................................................................................................................10
3.1. Расчет обмотки НН ..............................................................................................................10
3.2. Расчет обмотки ВН ................................................................................................................12
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ В ОБМОТКАХ И НАПРЯЖЕНИЯ КОРОТКОГО
ЗАМЫКАНИЯ ..................................................................................................................................17
4.1. Определение потерь в обмотках ВН и НН..........................................................................17
4.2. Определение напряжения короткого замыкания (UК.З. ) ....................................................17
5. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ .........................................................................................18
5.1. Определение размеров пакетов и активной площади стержня и ярма ............................18
5.2. Определение массы магнитопровода ..................................................................................20
5.3. Определение потерь в стали магнитопровода ....................................................................20
5.4. Внешние характеристики трансформатора.........................................................................21
Библиографический список.........................................................................................................22
Приложение
24
4
Введение
Силовой трансформатор – важнейший элемент любой
электроэнергетической системы. Передача электрической энергии на
большие расстояния от места ее производства до места ее
потребления требует в современных сетях не менее чем пяти–
шестикратной трансформации в повышающих и понижающих
трансформаторах. Необходимость распределения энергии между
многими мелкими потребителями приводит к значительному
увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с
числом генераторов. Вследствие этого, общая мощность всех
трансформаторов, установленных в сети, в настоящее время
превышает общую генерирующую мощность в 7–8 раз, а в будущем
она еще может увеличиться.
В соответствии с ГОСТ 30830–2002 трансформатором
называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две
или больше индуктивно связанных обмоток и предназначенное для
преобразования посредством электромагнитной индукции одной или
нескольких
систем
переменного
тока.
Трансформатор,
предназначенный для преобразования электрической энергии в сетях
энергосистем и потребителей электроэнергии, называется силовым.
Если силовой трансформатор предназначен для включения в сеть, не
отличающуюся особыми условиями работы, или для питания
приемников электрической энергии, не отличающихся особыми
условиями работы, характером нагрузки или режимом работы, то он
называется силовым трансформатором общего назначения.
Важнейшая
задача
при
проектировании
силовых
трансформаторов в настоящее время – задача существенного
уменьшения потерь энергии в них, которые выделяются в магнитной
системе и в обмотках. Уменьшение потерь в магнитопроводе
достигается в основном за счет применения холоднокатаной
электротехнической стали с улучшенными магнитными свойствами –
низкими и особо низкими удельными потерями и удельной
намагничивающей мощностью. Наряду с уменьшением потерь при
проектировании трансформаторов должно соблюдаться требование
наиболее эффективного использования материалов с целью
уменьшения стоимости всего изделия.
5
Задание
Тип трансформатора Т-110/3,5.
Мощность трансформатора S =110 кВ·А;
число фаз m = 3;
частота f = 50 Гц.
Номинальные напряжения обмоток:
первичное – 3500 В;
вторичное – 400 В.
Схема и группа соединения Y/∆ – 11.
Переключение ответвлений без возбуждения (ПБВ).
Режим работы – продолжительный.
6
1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1.1. Определение
напряжений ВН и НН
линейных
и
фазных
токов
и
Символы величин обмотки НН обозначаются с индексом “1”,
обмотки ВН – с индексом “2” (обмотка НН размещается на стержнях
магнитной системы, обмотка ВН – снаружи).
Мощность одной фазы и одного стержня:
S
ф
 S' 
S

110
 36,7
кВ·А.
3
3
Номинальные (линейные) токи на сторонах:
НН
I
1
ВН
I
2


110 10
3
3 400
3
 110 10
3 3500
А;
 158,8
 18,2
А.
Фазные токи при соединении Y/∆:
I
158,8
 91,7 А;
Iф1  1 
3
3
Iф2  I2 18,2 А.
Фазные напряжения обмоток:
U ф1  400
U 
ф2
3500
В;
 2020,7
В.
3
1.2. Определение активной и реактивной составляющих
напряжений Uк
По методике [1] следует задаться потерями короткого
замыкания Pк и напряжением короткого замыкания Uк, %, которые
выбираются из табл. П1 и табл. П2:
7
Pк  1720 Вт, Uк  4,2 %.
Активная составляющая напряжения короткого замыкания
P
1720
U  к 
 1,56 %.
а
10S
10 110
Реактивная составляющая
U р  U 2  U 2 
к
а
4,22  1,56 2  3,9 %.
1.3. Определение испытательных напряжений
обмоток
Испытательные напряжения обмоток по табл. П3:
для обмотки ВН Uисп = 25 кВ;
для обмотки НН Uисп = 5 кВ.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ
ТРАНСФОРМАТОРА
2.1. Выбор конструкции магнитной системы
Согласно указаниям [1], выбираем трехфазную стержневую
шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних
стержнях и прямыми на средних стержнях. Для мощности 110 кВА
согласно табл. П5 число ступеней в стержне принимаем 6,
коэффициент заполнения круга kкр=0,92, число ступеней в ярме 5.
Стержни магнитной системы скрепляются бандажами
из
стеклоленты, ярма прессуются профильными стальными балками.
Изоляция пластин — нагревостойкое изоляционное покрытие, с
коэффициентом заполнения сечения стержня kз = 0,978.
Коэффициент заполнения сталью k с =k кр ·k з =0,92 · 0,978 =0,9.
Материал
магнитной
системы
—
холоднокатаная
текстурированная рулонная сталь 3404 толщиной 0,35 мм.
2.2. Определение диаметра
магнитной системы
d  0,507  4
S     aр  k р
f U р  В с  k с
2
2
 0,507  4
и
высоты
36,7 1,9  0,045  0,92
50  3,9 1,5 2  0,9 2
стержня
 0,147 м,
10
где β рекомендуется выбирать в интервале 1,8 ÷ 2,4 (например,
β=1,9);
ар  а12 10 3  k 4 S 10 2  30 10 3  0,634 36,7 10 2  0,045 м.
Значение а12 определяем из табл. П6 для Uисп = 25 кВ.
Значение k = 0,63 по табл. П7.
Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к
реальному kр  0,92.
Индукцию в стержне (предварительную) Bc определяем по
табл. П8.
По табл. П4 принимаем нормализованный диаметр d = 0,15м.
2.3. Выбор конструкции обмоток и изоляционных
промежутков главной изоляции
Выбираем типы обмоток по табл. П9 для ВН при напряжении
3,5 кВ и токе 18,2 А – цилиндрическая многослойная из медного
провода круглого сечения; для обмотки НН при напряжении 0,4 кВ и
токе 158,8 А – цилиндрическая многослойная из круглого медного
провода.
Средний диаметр обмоток НН и ВН:
d12  1,4  d  1,40  0,15  0,206 м.
Сечение стержня магнитопровода
П С  0,785  k С  d 2  0,785  0,9  0,152  0,0153 м2.
l0
l0
9
Рис. 2.1. Основные размеры трансформатора
Высота обмоток (предварительная):
�   3 ,14  d 12 β 3 ,14  0 ,206 1,9  0 ,34 м.
По испытательному напряжению обмотки ВН Uисп = 25 кВ
находим из табл. П6 изоляционные расстояния (рис. 2.1): а12  30 мм,
� 0  20 мм.
Для обмотки НН при U исп = 5 кВ по табл. П6 находим а01  5 мм.
10
3. РАСЧЕТ ОБМОТОК
3.1. Расчет обмотки НН
Конструкция обмотки НН определяется мощностью и
напряжением согласно рекомендациям табл. П9. Выбрана
цилиндрическая многослойная конструкция из круглого медного
провода. Обмотка НН расположена ближе к
стержню
магнитопровода, т.е. является внутренней, и расчет всегда начинается
с неё.
ЭДС одного витка:
UВ  4,44  f  Пс  Вс  4,44  50  0,01531,6  5,43В.
Число витков обмотки НН:
w1  U Ф U В  400 5,43  73,67 . Принимаем w1 = 74 витков.
Напряжение одного витка:
UВ = 400/74 = 5,405 В.
Средняя плотность тока в обмотках:
1720  5 ,405
J ср  0 ,746  k Д PK  U B
10 4  0 ,746  0 ,96 
 10 4  3 ,4
110  0 ,206
S  d12
МА/м2,
где kД – из табл. П12.
Сечение витка ориентировочно:
П 1 I ф 1 J ср  91,7 (3,4 10 6 )  26 ,97 10  6 м2 = 26,97 мм2.
По полученному значению П1 выбираем по табл. П10 сечение
витка из круглых N = 2 параллельных проводов марки ПБ класса
нагревостойкости “В” диаметром d = 4,1 мм и сечением 13,2 мм2.
Если N проводов в витке получается больше двух, то следует
использовать провод прямоугольного сечения (П11).
В результате сечение витка П = 2  13 , 2  26 , 4 мм2.
Диаметр провода с изоляцией:
d'=d+2δ=4,1+0,3=4,4 мм.
В
Осевой размер витка из N параллельных круглых проводов:
h В  N  d   2  4 , 4  8 ,8  10  3 м  0 ,0088 м.
11
Число витков в слое:
W сл

�
hВ
 1 
0 ,34
 1  37 ,6  38 .
0 ,0088
Число слоев обмотки:
nсл  w1 W сл  74 / 38  1,95  2 .
Если число nсл меньше ближайшего целого числа, то число nсл
приравнивается этому целому числу. Например: nсл= 1,8, то nсл=2.
Если nсл больше ближайшего целого числа, то следует
уменьшить диаметр провода d, подобрав его значение по табл. П10, и
заново рассчитать hВ, Wсл и получить новое значение nсл,
удовлетворяющему вышеуказанному требованию.
Размеры провода в изоляции и поперечное сечение одного витка
в изоляции из N проводников представлены на рис. 3.1.
Плотность тока:
J 1  I ф1 П В  91,7
26 ,39  10   3,47 МА/м .
6
2
d'
hВ
d
Рис. 3.1. Размеры провода в изоляции и поперечное сечение одного витка в изоляции из N=2
проводников
Осевой размер обмотки:
� 1  h В W сл  1  0 ,02  0 ,0088  38
 1  0 ,02  0 ,343
м.
Предварительный радиальный размер обмотки без каналов
между слоями
а 1  d   n сл1   мс  n сл  1 10 3  4 , 4  2  0 ,5 2  1 10 3  0 ,0093 м,
где δмс – толщина изоляции между слоями (выбран электрокартон
толщиной δмс  0,5 мм )
12
Предварительная плотность теплового потока на поверхности
обмотки:
d2
107
2

q1 
10  k Д  nсл1
 J 1 2 
d 
kз
2
107

10 10  0 ,96  2  0 ,00410  3,47 2  1259,8 Вт/м 2
0 ,0044
0 ,75
где nсл1 – число слоев обмотки; kз – коэффициент закрытия
поверхности распорными планками, kз  0,75; kд – коэффициент,
учитывающий отношение основных потерь к потерям короткого
замыкания, по табл. П12, kд = 0,96.
Допустимое значение q=1300 Вт/м2. Если q 1 f q, между
слоями необходимо предусмотреть вентиляционный канал шириной
а11  8  10 мм (рис. 3.4). В данном числовом примере канал
отсутствует, т.к. q1 < q.
При наличии канала радиальный размер обмотки:
3
а 1  ( a1  a11  nk 1 )  10
,
где nk 1 -количество внутренних каналов обмотки НН.
Окончательный радиальный размер обмотки в данном случае
а 1  а  =0,0093 м.
Диаметры обмотки (рис. 3.4):
внутренний D  d  2a01  0,15  2  0,015  0,18 м;
внешний D   D  2a1  0,18  2  0,0093  0,1986  0,2 м.
Масса металла трехфазных обмоток НН:
 с  D ср  w 1  П В  28  10 3  3  0 ,19  74  26 ,39  31 кг,
D   D 1  0,18  0,2

D ср  1
 0,19 м — средний диаметр обмотки.
2
2
G 01  28  10
где
3
3.2. Расчет обмотки ВН
По рекомендациям табл. П9 выбрана цилиндрическая
многослойная обмотка из круглого медного провода.
Выбираем схему регулирования по [1] с выводом концов всех
трех фаз обмотки к одному трехфазному переключателю (рис. 3.2).
13
Рис. 3.2. Схема регулирования напряжения ВН
Контакты переключателя рассчитываются на ток
схема применяется для всех конструкций обмоток.
30 А. Эта
Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении:
w 2  U Ф 2 U В  2020 ,7 5,43  372 ,14 .
Принимаем w1 = 372 витков.
Напряжение одного витка:
UВ = 2020,7/372 = 5,43 В.
Согласно ГОСТ 11920 – 85 регулирование напряжения
переключением ответвлений обмотки без возбуждения (ПБВ)
предусматривается четыре ответвления (+5, +2,5, -2,5 и -5)%Uн и
основной зажим с номинальным напряжением.
Напряжение ступени регулирования:
U р  0,025 U н  0,025  3500  87,5 В.
Число витков на одной ступени регулирования в фазной
обмотке:
U
87 ,5
 9,3  9 витков.
wр 

3 U В
3  5,43
Для получения на
необходимо соединить:
Напряжение,
В
3675
3587,5
3500
3412,5
3325
стороне
ВН
Число витков на
ответвлениях
372 + 2·9 = 390
372 + 9 = 381
372
372 – 9 = 363
372 – 2·9 = 354
различных
Ответвления
обмотки
А2А3 В2В3
А3А4 В3В4
А4А5 В4В5
А5А6 В5В6
А6А7 В6В7
14
напряжений
С 2С 3
С 3С 4
С 4С 5
С 5С 6
С 6С 7
Ориентировочное сечение витка:
J

3,4 10  5 ,35 10
м2  5,35 мм2.
По табл. П9 по мощности 110 кВ·А, току на один стержень
18,2 А, номинальному напряжению обмотки 3500 В и сечению витка
5,35 мм2 выбираем конструкцию цилиндрической многослойной
обмотки из круглого медного провода марки ПБ класса В.
По значению П2 выбираем по табл. П10 сечение витка из N = 2
параллельных проводов марки ПБ класса нагревостойкости “В” с
диаметром d = 1,8 мм и сечением 2,545 мм2 (рис. 3.1).
2
В результате П 2  2  2,545  5,09 мм .
П 2  I Ф 2
ср
10 6  18 ,2
6
6
Диаметр провода с изоляцией:
d'=d+2δ=1,8+0,4=2,2 мм.
Осевой размер витка из N параллельных круглых проводов:
h В  N  d   2  2 ,2  4 ,4  10
3
 0 ,0044 м.
Число витков в слое:
W сл 
�
hВ
 1 
0 ,34
 1  76 ,2  76 .
0 ,0044
Число слоев обмотки:
nсл  w1 W сл  372 / 76  4 ,89  5 .
Плотность тока:
J 2  I ф 2 П В  18 ,2
5 ,09 10  3,57 МА/м .
6
2
Осевой размер обмотки:
� 2  h В W сл  1  0 ,02  0 ,0044
15
 76  1  0 ,02  0 ,34
м.
Предварительный радиальный размер обмотки без каналов
между слоями
а 2  d   n сл1   мс  n сл  1 10  3  2 ,2  5  0 ,5 5  1 10  3  0 ,013 м,
где δмс – толщина изоляции между слоями (выбран электрокартон
толщиной δмс  0,5 мм ).
Для оценки теплового режима обмотки рассчитывается
плотность теплового потока q2. В данном варианте расчет теплового
потока обмотки из пяти слоев показал, что q2>q (q = 1300 Вт/м2),
поэтому для увеличения поверхности охлаждения предусматривается
вентиляционный канал между частями обмотки из двух слоев и трех
слоев, при этом часть обмотки из трех слоев размещается снаружи и
плотность теплового потока рассчитывается для нее (рис.3.3 и 3.4).
Рис. 3.3. Конструкция обмоток низкого и высокого напряжения
16
Предварительная плотность теплового потока на поверхности
части обмотки для nсл = 3:
q 2 
d2
10 ,7
10 ,7
1,8 2
2
 k Д  nсл 
 J2 
 0 ,96  3 
 3,57 2  771 ,2

d
0 ,75
kз
2 ,2
Вт/м2,
где nсл – число слоев обмотки; kз – коэффициент закрытия
поверхности распорными планками, kз  0,75; kд – коэффициент,
учитывающий отношение основных потерь к потерям короткого
замыкания, по табл. П12, kд = 0,96.
Очевидно, что плотность теплового потока в части обмотки из
двух слоёв меньше допустимой величины 1300 Вт/м2.
δ12
Рис. 3.4. Схема обмоток НН и ВН и изоляционных расстояний трансформатора
17
Окончательный радиальный размер обмотки ВН:
a 2  ( a 2  a k 2  n k 2 )  ( 0 ,013  0 ,007 )  0 ,02 м,
где ak2=7 мм – ширина канала, nk 2 =1 – количество каналов
Внутренний диаметр обмотки:
D2'=D1''+2·a12=0,12+2·0,03=0,126 м,
где значения a12 определяются из табл. П8.
Внешний диаметр обмотки:
D2''=D2'+2·a2=0,126+2·0,02=0,166 м.
Масса меди обмотки ВН
G02  28 10 3  с  Dср  w2  П 2  28 10 3  3  0,146  372  5,09 10 6  23,22
где
D ср  0 ,5  D 2  D 2   0 ,5  0 ,126  0 ,166   0 ,146
кг,
м.
Масса меди двух обмоток
кг.
G0  G02  G01  23,22  31  54 ,22
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ В ОБМОТКАХ И НАПРЯЖЕНИЯ
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
4.1. Определение потерь в обмотках НН и ВН
Основные потери:
обмотка НН
Pосн1  2 ,4 10
12
J
2
 G 01  2 ,4 10
Pосн2  2 ,4 10
12
J
2
 G 02  2 ,4 10
обмотка ВН

12
12
 3 ,47 10 6


2
 3 ,57 10 6
2

 31  895 ,82
Вт;
 23 ,22  710 ,24
Вт.
Полные потери в обмотках
PЭЛ  Pосн1  Pосн2  895 ,82  710 ,24  1606
Вт.
4.2. Определение напряжения короткого замыкания
( U К.З. )
Активная составляющая (%)
U a  PЭЛ 10  S н   1606 10  110  1,46 %.
Реактивная составляющая (%)
U

р

0 , 79  f  S     a p  k p 
U
2
B
0 ,79  50  36 ,7 1,9  0 ,04  0 ,948
5 ,405
2


 3 ,58
%,
где уточненное значение
β π d12 l  3,14  0 ,206 0 ,34  1,9;
18
а р  а12  (а 1  а 2 ) 3  0 ,03  0 ,0093  0 ,02  3  0 ,04 ;
k p  1    1  0 ,0515  0 ,948 ;
 
a12  a1  a 2
0 ,03  0 ,0093  0 ,02  0 ,0515 .

l
3 ,14  0 ,34
Напряжение короткого замыкания ( %)
U к  U p2  U a2  3,58 2  1,46 2  3,8 %.
5. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ
5.1. Определение размеров пакетов и активной
площади стержня и ярма
Выбрана конструкция трехфазной плоской шихтованной
магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной
текстурированной стали марки 3404 толщиной 0,35 мм. Стержни
магнитной системы скрепляются бандажами из стеклоленты, ярма
прессуются ярмовыми балками. Размеры пакетов выбраны
по
табл. П4 для стержня диаметром 0,15 м. Число ступеней в сечении
стержня 6, в сечении ярма – 5 (рис. 5.1).
Размеры пакетов в сечении стержня и ярма определяются из
табл. П4.
Ярмо
(в
половине
№ пакета
Стержень, мм
поперечного сечения), мм
1
145  19
145  19
2
135  13
135  13
3
120  13
120  13
4
105  9
105  9
5
85  8
85  15
6
55  7
Общая толщина пакетов стержня (ширина ярма) 0,238 м.
Площадь ступенчатой фигуры сечения стержня по табл. П.13.
2
Пф.с  161,7 см2  0,01617 м2; ярма – П ф.я  165,9 см2  0,01659 м , объем
угла магнитной системы Vу=0,002040 м2.
Активное сечение стержня
П с  k з  П Ф.С  0,97  0,01617  0,01569 м2.
Активное сечение ярма
П Я  k з  П Ф.Я  0,97  0,01659  0,01609 м2.
Объем стали угла магнитной системы
V У.СТ  k з  V У  0,97  0,002040  0,001979 м3.
19
а)
б)
Рис. 5.1. Магнитная система трансформатора:
а – сечение стержня; б – основные размеры магнитной системы
(проставить размеры своего варианта)
Длина стержня
м,
где l0 =0,022 м — расстояние от обмотки до верхнего и нижнего ярма
(рис. 2.1).
l c  l  2  l 0 10
3
 0 ,34  2  0 ,022  0 ,384
Расстояние между осями стержней
C  D 2  a 22  0 ,166  0 ,01  0 ,176 м,
где a22 = 0,01м – расстояние между обмотками ВН двух соседних
стержней (по табл. П6).
20
5.2. Определение массы магнитопровода
Масса стали угла магнитной системы
G у  k з  V у   ст  0 ,001979  7650  15 ,14 кг.
 ст  7650 кг/м3 – удельный вес стали.
Масса стали ярма
G Я  G Я  G Я  2 П Я  2  С   СТ  2 G У 
 2  0,01609  2  0,176  7650  2 15,14  116 ,9 кг.
Масса стали стержней
кг,
G С  G С  G С  138 , 27  44 , 6  182 ,87
где
G C  3  lC  П С  γСТ  3  0 ,384  0 ,01569  7650  138 ,27
G C  3 0 ,25  П С  γСТ  G У
  3 0 ,25
 0 ,01569
кг;
 7650  15 ,14   44 ,6
кг.
Общая масса стали
G СТ  G С  G Я  182 ,87  116,9
 2 99 ,77
кг.
5.3. Определение потерь в стали магнитопровода
Расчет потерь холостого хода по [1].
Индукция в стержне
В
С

U

B
4 , 44  f  П

С
5 , 405
4 , 44  50  0 ,01569
 1,55
Индукция в ярме
В
Я

U

B
4 ,44  f  П

Я
5,405
4 ,44  50  0 ,01609
 1,51
Тл.
Тл.
Удельные потери для стали стержней, ярма и стыков
определяются по табл. П14:
для стали марки 3404 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две
пластины:
при Вc  1,55 Тл рС  1,176 Вт/кг;
при ВЯ  1,51 Тл рЯ 1,107 Вт/кг;
Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних
стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, для определения потерь в
магнитопроводе применим выражение:
Pст  1,11 k п.д  р с  Gc  ря Gя  4  Gу  5   р с  ря Gу
21
,
где kп.д = 1,15 для трансформаторов Sн ≤ 63000 кВ·А
и kп.д = 1,2, если Sн > 63000 кВ·А.
Тогда потери в стали магнитопровода
Pст  1,111,15 1,176182,87  1,107 116,9  4 15,14  5  1,176  1,10715,14
 504,7 Вт.
5.4. Внешние характеристики трансформатора
Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора при
изменении нагрузки и cos 2  0,8 .
P  k2 P
  1  k  S  cosст  i P эл k 2  P ,
н
i
где
k 
i
P2
PН

2
ст
i
эл
0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 при
cos 2  const ;
ki
η
Рн= Sн . cos 2 , Вт.
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0,175
0,352
0,528
0,703
0,976
0,976
По данным таблицы построить график зависимости КПД от
коэффициента нагрузки ki..
Изменение
напряжения
на
вторичной
обмотке
трансформатора при номинальных токах:
U  U a  cos 2  U p  sin 2  5,84  0,8  14,32  0,6  13,26 В;
Uа 
U 
р
1,46
U a%
 400  5,84 В;
U 2Н 
100
100
U р%
100
U
2Н

3,58
 400  14 ,32 В .
100
Напряжение на вторичной обмотке:
U 2  U 2н  U  400  13,26  382,74 В .
22
Библиографический список
1. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: учеб. пособие для
вузов.–М.:«Энергия», 1986.
2. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. учеб. пособие для
вузов.–М.:«Энергия», 1976.
3. ГОСТ 30830-2002. Трансформаторы силовые. Ч.1. Общие
положения: Межгосударственный стандарт. – Минск: Изд-во
стандартов, 2003.
4. Электротехнический справочник: В4. Т.2. Электротехнические
изделия и устройства/ под общ. ред. проф. МЭИ В.Г. Герасимов и др.
(глав. ред. Н.Н. Орлов). 8-е изд., испр. и доп. – М.: Изд–во МЭИ,
2001. – 518 с.
5. Ротыч Р. В., Коломейцев Л. Ф., Васин О. А. Проектирование
трехфазных силовых трансформаторов: учеб. – метод. пособие к
курсовому и дипломному проектированию / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т
(НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2008.
23
Приложение
Таблица П1
Параметры холостого хода и короткого замыкания трехфазных
силовых трансформаторов общего назначения классов напряжения 10 и 35
кВ мощностью 25 – 630 кВ·А ( ГОСТ 12022-76 )
Напряжение
Потери, Вт
Номинальная Класс
Ток
короткого
мощность,
напряжения,
холостого
холостого короткого
замыкания,
кВ·А
кВ
хода, %
хода
замыкания
%
25
10
130
600
4,0
3,2
40
10
175
880
4,0
3,0
63
10
240
1280
4,2
2,8
100
10
330
1720
4,2
2,6
100
35
420
1970
6,5
2,6
160
10
510
2650
4,5
2,4
160
35
620
2650
6,5
2,4
250
10
740
3700
4,5
2,3
250
35
900
3700
6,5
2,3
400
10
950
5500
4,5
2,1
400
35
1200
5500
6,5
2,1
630
10
1310
7600
5,5
2,0
630
35
1600
7600
6,5
2,0
Таблица П2
Параметры холостого хода и короткого замыкания трехфазных
силовых трансформаторов общего назначения классов напряжения 10 и 35
кВ мощностью 1000 – 80 000 кВ·А, переключаемых без возбуждения (ГОСТ
11920-85)
Потери, Вт
НомиКласс
Напряжение
Ток
нальная
напряжехолостого
короткого короткого
мощность,
холостого хода
ния, кВ
замыкания замыкания, % хода, %
кВ·А
10
2100
11 600
5,5
1,4
1000
35
2000
11 600
6,5
1,4
10
3300
17 500
5,5
1,3
1600
35
3500
18 000
6,5
1,3
10
3900
23 500
5,5
1,0
2500
35
3900
23 500
6,5
1,0
10
5200
33 500
7,5
0,9
4000
35
5300
33 500
7,5
0,9
10
7400
46 500
7,5
0,9
6300
35
7600
46 500
7,5
0,8
10 000
35
12 300
65 000
7,5
0,8
16 000
35
17 800
90 000
8,0
0,6
80 000
38,5
58 000
280 000
10,0
0,45
24
Таблица П3
Испытательные напряжения промышленной частоты (50 Гц) для
силовых трансформаторов (ГОСТ 1516.1-76)
Класс
3
6
10
15
20 35
110 150 220 330 500
напряжения,
кВ
Наибольшее
рабочее
3,6 7,2 12,0 17,5 24 40,5 126 172 252 363 525
напряжение,
кВ
Испытательное
45
55 85
200 230 325 460 630
напряжение Uисп , 18 25 35
кВ
.
25
Таблица П4
Размеры пакетов – ширина пластин а и толщина пакетов b, мм, для магнитных систем без прессующей пластины с прессовкой
стержня бандажами из стеклоленты (nс и nя – число ступеней в сечении стержня и ярма; kкр – коэффициент заполнения круга для стержня)
Стержень
Диабез
метр
прессующей
стержня
пластины
d, м
kкр
nс
0,08
4
0,863
0,09
5
0,891
0,10
6
0,917
0,11
6
0,905
0,12
6
0,928
0,13
6
0,918
0,14
6
0,919
0,15
6
0,915
0,16
6
0,913
0,17
6
0,927
0,18
6
0,915
0,19
7
0,927
0,20
7
0,918
0,21
7
0,922
0,22
8
0,929
0,23
8
0,933
0,24
8
0,927
0,25
8
0,929
0,26
8
0,924
0,27
8
0,930
0,28
8
0,927
0,29
8
0,927
0,30
8
0,930
Ярмо
с прессующей
пластиной
nс kкр
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
6
0,890
6
0,885
6
0,890
7
0,901
7
0,907
7
0,902
7
0,909
7
0,900
7
0,901
7
0,903
7
0,899
7
0,912
nя
3
4
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
6
6
6
Размеры пакетов а×b, мм, в стержне
ая,
мм
55
55
55
65
60
65
65
85
85
85
95
100
120
130
120
130
135
140
155
155
175
165
175
1
75×14
85×15
95×16
105×16
115×18
125×18
135×19
145×19
155×20
160×28
175×21
180×30
195×22
200×32
215×23
220×34
230×34
240×35
250×35
260×36
270×37
280×37
295×28
2
65×9
75×10
85×10
95×11
105×11
110×16
120×17
135×13
135×23
145×17
155×25
165×17
175×26
180×22
195×28
205×19
215×19
220×24
230×25
240×25
250×26
260×27
270×37
3
55×9
65×6
75×7
85×7
90×10
100×8
105×10
120×13
120×10
130×10
135×13
145×14
155×15
160×14
175×15
185×16
195×17
200×16
215×13
215×20
230×17
235×21
250×18
4
40×5
55×4
65×5
75×6
75×8
80×9
85×9
105×9
105×7
110×10
120×8
130×8
135×11
145×8
155×12
165×12
175×12
180×12
195×13
195×13
215×9
210×15
230×13
5
—
40×5
55×4
65×4
60×6
65×5
65×7
85×8
85×7
85×8
95×9
115×7
120×6
130×6
135×9
145×9
155×9
155×11
175×10
170×11
195×11
180×13
215×8
6
—
—
40×4
40×7
40×4
40×6
40×5
55×7
55×7
50×8
65×8
100×5
105×5
110×8
120×5
130×5
135×8
140×6
155×8
155×5
175×9
165×6
175×18
7
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
75×7
75×7
90×6
105×4
115×5
120×5
120×6
120×9
135×7
135×13
145×6
135×12
8
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
75×7
90×6
95×6
100×5
105×6
105×8
105×7
115×8
105×6
Таблица П5
Число ступеней в сечении трехфазных масляных трансформаторов и коэффициент заполнения kкр
Мощность
до 16
16
25
40-100
160-630
трансформатора, кВ·А
Ориентировочный
до 0,08
0,08
0,09
0,10-0,14
0,16-0,18 0,20
диаметр стержня d, м
0,22
Число ступеней
1
2
3
4
5
6
6
7
8
Коэффициент kкр
0,636
0,786
0,851
0,861
0,890
0,91-0,92
0,913
0,918
0,928
10 000 16 000
25 000
32 000-80 000
Мощность
трансформатора, кВ·А
Ориентировочный
диаметр стержня d, м
1000-1600
2500-6300
0,240,26
0,280,30
0,32-0,34
0,360,38
0,400,42
0,45-0,50
0,53-0,56
0,600,67
0,710,75
Число ступеней
8
8
9
9
11
14
15
16
16
Коэффициент kкр
0,925
0,928
0,929
0,913
0,922
0,927
0,927
0,929
0,931
0,80-0,95
1,00-1,09
1,12-1,18
1,22
1,25-1,36
1,40-1,50
Число ступеней
12
13
15
16
17
18
Коэффициент kкр
0,892-0,904
0,8990,907
0,903-0,909
0,910
0,9120,913
0,913-0,914
Мощность
трансформатора, кВ·А
Ориентировочный
диаметр стержня d, м
100 000-1 000 000
26
27
Таблица П6
Главная изоляция. Минимальные изоляционные расстояния
обмоток НН и ВН с учетом конструктивных требований.
Мощность
трансформатора
S, кВ·А
Uисп
для НН,
кВ
НН от ярма
l 01, мм
25―50
5
15
400―630*
5
1000―2500
5
18, 25 и
35
18, 25 и
35
45
55
85
630―1600
2500―6300
630 и выше
630 и выше
Все мощности
Uисп
Мощность
трансформатора для ВН,
S, кВ·А
кВ
25―100
160―630
1 000―6300
630 и выше
630 и выше
160―630
1 000―6300
10 000 и выше
Принимаем
равным
найденному
по испытательному
напряжению
обмотки ВН
НН от стержня, мм
δ 01
а 01
lИ1
—
4,0
—
картон
2×0,5
картон
2×0,5
4,0
—
5,0
—
6,0
15
18
4,0
6,0
15
25
4,0
8,0
17,5
25
10
13
19
20
23
30
30
45
70
5,0
5,0
6,0
Между
ВН от ярма, ВН
мм
иНН,
мм
а12 δ 12
l0
δШ
18, 25 и
20
35
18, 25 и
30
35
18, 25 и
50
35
45
50
55
50
85
75
85
75
85
80
а И1
Выступ
цилиндра
l Ц2
Между ВН
и НН, мм
а 22
δ 22
18
20 2,0
10
10
2,0
15
20 3,0
15
10
2,0
18
20 4,0
20
18
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
3,0
20
20
27
27
30
20
30
50
50
50
18
20
20
30
30
2,0
3,0
3,0
3,0
3,0
4,0
5,0
5,0
5,0
6,0
Примечание:
Для
цилиндрических
многослойных
обмоток
минимальное
изоляционное расстояние а 12 = 27 мм. Электростатический экран с изоляцией
3 мм. При расчете диаметра стержня магнитной системы и реактивной
составляющей напряжения короткого замыкания принимать а 12 = 30 мм.
28
Таблица П7
Значения коэффициента k в формулах для двухобмоточных
трансформаторов с медными обмотками и потерями короткого
замыкания по ГОСТ
Мощность трансформатора Класс напряжения, кВ
S, кВ·А
10
35
до 250
400 – 630
1000 – 6300
10 000 – 80 000
0,63
0,53
0,51 – 0,43
—
110
0,65 – 0,58
—
0,52 – 0,48
0,48 – 0,46
—
0,68 – 0,58
Таблица П8
Рекомендуемая индукция в стержнях трансформаторов В, Тл
Марки стали
Мощность трансформатора S, кВ·А
до 16
25–100
160 и более
3411, 3412, 3413
1,45–1,50
1,50–1,55
1,55–1,60
3404, 3405, 3406,
3407, 3408
1,50–1,55
1,55–1,60
1,55–1,65
Примечания.
1. В магнитных системах трансформаторов мощностью от 100 000 кВ·А и более
допускается индукция до 1,7 Тл.
2. При горячекатаной стали в магнитных системах масляных трансформаторов
индукция до 1,4–1,45 Тл.
29
возможное
главное
Таблица П9
Обычные пределы применения различных типов обмоток масляных трансформаторов
Число
Применение
Пределы применения включительно
параллельных
на стороне
проводов
МатериТип обмотки
ал
по
по мощности по току
по
обмоток
сечению
трансформаобмотки
напряжению,
от до
витка,
тора, кВ·А
стержня, А
кВ
мм 2
от 15-18
от 5,04
Цилиндрическая одноМедь
до 630
до 6
до 800
до 250
двухслойная из провода
1 4-8
НН ВН
прямоугольного
Алюмиот 10-13
от 6,39
до 630
до 6
сечения
до 600-650
до 300
ний
от 630
от 15-18
от 5,04
Цилиндрическая
Медь
10 и 35
до 80 000
до 1000-1200
до 400
многослойная из
1 4-8
ВН НН
провода
Алюми- до 16 000 -25 от 10-13
от 6,30
прямоугольного
10 и 35
ний
000
до
1000-1200
до 500
сечения
от 0,5
от 1,094
Цилиндрическая
Медь
до 630
до 35
до 80-100
до 42,44 1 2
многослойная из
ВН НН
провода круглого
Алюмиот 2-3
от 1,37
1 1
до 630
до 35
сечения
до 125-135
до 50,24
ний
от 160
от 15-18
от 3 до
от 5,04
Непрерывная
Медь
и выше
и выше
110-220
и выше
катушечная из провода
1 3-5
ВН НН
прямоугольного
Алюми- от 100
от 10-13
от 3 до
от 6,39
сечения
и выше
и выше
110-220
и выше
ний
от
75Без
от 160
от 300
Винтовая одно- и двухМедь
до 35
4 ограни100
НН —
и выше
и выше
ходовая
и выше
чения
Таблица П10
Номинальные размеры сечения и изоляции круглого медного и алюминиевого обмоточного провода марок ПБ и АПБ с
толщиной изоляции на две стороны 2δ
Диаметр,
мм
Сечение,
мм2
Марка ПБ – медь
1,18
1,094
1,25
1,23
Марка ПБ – медь
Марка АПБ – алюминий
1,32
1,37
1,40
1,51
1,50
1,77
1,60
2,015
1,70
2,27
1,80
2,545
1,90
2,805
Увеличение Диаметр,
массы, %
мм
6,0
5,5
5,0
5,0
4,5
4,0
4,0
3,5
3,5
Сечение,
мм2
Увеличение Диаметр,
массы, %
мм
Сечение,
мм2
Увеличение
массы, %
2,00
2,12
2,24
3,14
3,53
3,94
3,0
3,0
3,0
4,00
4,10
4,25
12,55
13,2
14,2
1,5
1,5
1,5
2,36
4,375
2,5
4,50
15,9
1,5
2,50
2,65
2,80
3,00
3,15
3,35
3,55
3,75
4,91
5,515
6,16
7,07
7,795
8,81
9,895
11,05
2,5
2,5
2,5
2,5
2,0
2,0
2,0
1,5
4,75
17,7
5,00
19,63
5,20
21,22
Марка АПБ – алюминий
5,30
22,06
6,00
28,26
1,5
1,5
1,5
8,00
1,0
50,24
1,5
1,5
Примечания
1. Провод марок ПБ и АПБ всех диаметров выпускается с изоляцией на две стороны толщиной 2δ = 0,30 (0,40); 0,72 (0,82); 0,96
(1,06) и 1,20 (1,35) мм; провод диаметром от 2,24 мм и выше – также с изоляцией 1,68 (1,83) и 1,92 (2,07), провод диаметром от
3,75 мм и выше – также с изоляцией 2,88 (3,08); 4,08 (4,33) и 5,76 (6,11) мм.
2. Провод марок ПСД и ПСДК выпускается в пределах диаметров от 1,18 до 5,0 мм и провод марок АПСД и АПСДК – от 1,32
до 5,0.
3.Толщина изоляции провода марок ПСД, ПСДК, АПСД и АПСДК при диаметрах до 2,12 мм 2δ = 0,29 мм (в расчете
принимать 0,30 мм), при диаметрах от 2,24 до 5,0 мм 2δ = 0,35÷0,38 мм (в расчете принимать 0,40 мм).
4. Для провода марок ПСД и ПСДК данные таблицы по увеличению массы умножить на 1,75 для диаметров от 1,18 до 2,12 мм
и на 2,1 для диаметров от 2,24 мм и выше.
Таблица П11
Номинальные размеры и сечения медного и алюминиевого обмоточного провода марок ПБ и АПБ (размеры а и b в – мм, сечения в – мм2).
Медный провод ПБ ― все размеры таблицы, за исключением провода размером b 17 и 18 мм.
Алюминиевый провод АПБ ― все размеры таблицы вправо и вверх от жирной черты
b
a
1,40
1,50
1,60
1,70
1,80
1,90
2,00
2,12
2,24
2,36
2,50
2,65
2,80
3,00
3,15
3,35
3,55
3,75
4,00
4,25
4,50
4,75
5,00
5,30
5,60
b
3,75
5,04
—
5,79
—
6,39
—
7,14
—
8,04
—
8,83
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
3,75
4,00
4,25
4,50
4,75
5,00
5,30
5,60
6,00
6,30
6,70
7,10
7,50
8,00
8,50
9,00
9,50
10,00
10,60
11,20
11,80
12,50
13,20
14,00
15,00
16,00
17,00
18,00
5,39
5,74
6,09
6,44
6,79
7,21
7,63
8,19
8,61
9,17
9,73
10,3
11,0
11,7
12,4
13,1
13,8
14,6
15,5
—
—
—
—
—
—
—
—
5,79
—
6,54
—
7,29
—
8,19
—
9,24
—
10,4
—
11,8
—
13,3
—
14,8
—
16,6
—
18,5
—
—
—
—
—
—
6,19
6,59
6,99
7,39
7,79
8,27
8,75
9,39
9,87
10,5
11,2
11,8
12,6
13,4
14,2
15,0
15,8
16,8
17,7
18,7
19,8
—
—
—
—
—
—
6,44
—
7,29
—
8,14
—
9,16
—
10,4
—
11,7
—
13,2
—
14,9
—
16,6
—
18,7
—
20,9
—
—
—
—
—
—
6,84
7,29
7,74
8,19
8,64
9,18
9,72
10,4
11,0
11,7
12,4
13,1
14,0
14,9
15,8
16,7
17,6
18,7
19,8
20,9
22,1
23,4
24,8
—
—
—
—
7,24
—
8,19
—
9,14
—
10,3
—
11,6
—
13,1
—
14,8
—
16,7
—
18,6
—
20,9
—
23,4
—
26,2
—
—
—
—
7,64
8,14
8,64
9,14
9,64
10,2
10,8
11,6
12,2
13,0
13,8
14,6
15,6
16,6
17,6
18,6
19,6
20,8
22,0
23,2
24,6
26,0
27,6
29,6
31,6
—
—
8,12
—
9,18
—
10,2
—
11,5
—
13,0
—
14,7
—
16,6
—
18,7
—
20,8
—
23,4
—
26,1
—
29,3
—
33,6
—
—
8,60
9,16
9,72
10,3
10,8
11,5
12,2
13,1
13,8
14,7
15,5
16,4
17,6
18,7
19,8
20,9
22,0
23,4
24,7
26,1
27,6
29,2
31,0
33,2
35,5
—
—
8,89
—
10,1
—
11,3
—
12,7
—
14,3
—
16,2
—
18,3
—
20,7
—
23,1
—
25,9
—
29,0
—
32,5
—
37,2
—
—
9,45
10,1
10,7
11,3
12,0
12,7
13,5
14,5
15,2
16,2
17,2
18,2
19,5
20,7
22,0
23,2
24,5
26,0
27,5
29,0
30,7
32,5
34,5
37,0
39,5
—
—
10,1
—
11,4
—
12,7
—
14,3
—
16,2
—
18,3
—
20,7
—
23,3
—
26,0
—
29,1
—
32,6
—
36,6
—
41,9
—
—
10,7
11,4
12,1
12,8
13,5
14,3
15,1
16,3
17,1
18,2
19,3
20,5
21,9
23,3
24,7
26,1
27,5
29,1
30,8
32,5
34,5
36,4
38,7
41,5
44,3
47,2
—
—
—
13,0
—
11,5
—
16,3
—
18,4
—
20,8
—
23,5
—
26,5
—
29,5
—
33,1
—
37,0
—
41,5
—
47,5
—
53,1
—
—
13,6
14,4
15,2
16,2
17,1
18,4
19,3
20,6
21,8
23,1
24,7
26,2
27,8
29,4
31,0
32,8
34,7
36,6
38,8
41,0
43,6
46,7
49,9
53,2
55,8
—
—
—
—
16,2
—
18,2
—
20,6
—
23,2
—
26,3
—
29,6
—
33,0
—
37,0
—
41,3
—
46,4
—
53,1
—
59,4
—
—
—
—
17,2
18,3
19,3
20,8
21,8
23,2
24,7
26,1
27,9
29,6
31,4
33,2
35,0
37,1
39,2
41,3
43,8
46,3
49,2
52,7
56,3
59,4
63,0
—
—
—
—
—
—
20,1
—
22,8
—
25,8
—
29,1
—
32,9
—
36,6
—
41,4
—
46,0
—
52,0
—
59,1
—
66,6
—
—
—
—
—
—
21,5
23,1
24,3
25,9
27,5
29,1
31,1
33,1
35,1
37,1
39,1
41,5
43,9
46,3
49,1
51,9
55,1
59,1
63,1
67,1
71,1
—
—
—
—
—
—
—
—
25,9
—
29,3
—
33,1
—
37,4
—
41,6
—
46,7
—
52,3
—
58,6
—
67,1
—
75,6
—
—
—
—
—
—
—
—
27,5
29,3
31,1
32,9
35,1
37,4
39,6
41,9
44,1
46,8
49,5
52,2
55,4
58,5
62,1
66,6
71,1
75,6
80,1
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
32,9
—
37,1
—
41,9
—
46,6
—
52,3
—
58,5
—
65,6
—
75,1
—
84,6
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
34,6
36,6
39,2
41,6
44,1
46,6
49,1
52,1
55,1
58,1
61,6
65,1
69,1
74,1
79,1
84,1
89,1
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
43,9
46,7
49,5
52,1
55,1
58,5
61,9
65,2
69,1
73,1
77,5
83,1
88,7
94,3
99,9
4,00
4,25
4,50
4,75
5,00
5,30
5,60
6,00
6,30
6,70
7,10
4,50
8,00
8,50
9,00
9,50
10,00
10,60
11,20
11,80
12,50
13,20
14,00
5,00
16,00
17,00
18,00
46,8
—
52,1
—
58,5
—
65,4
—
73,3
—
83,9
—
94,5
Примечания.
1. Провод марок ПБ и АПБ выпускается с толщиной изоляции на две стороны 2δ=0,45 (0,50), 0,55 (0,62), 0,72 (0,82), 0,96 (1,06), 1,20 (1,35), 1,35
(1,50), 1,68 (1,83) и 1,92 (20,7) мм.
2. Вне скобок указана номинальная толщина изоляции. Размеры катушек считать по толщине изоляции, указанной в скобках.
Таблица П12
Значения k Д для трехфазных трансформаторов
Мощность
до
трансформатора
100
S, кВ·А
160–630
1000–
6300
10 000–
16 000
25 000–
63 000
80000–
100000
0,93–
0,84–
0,82–
0,81–0,80
0,85
0,82
0,81
Примечание. Для однофазных трансформаторов определять k Д по мощности
1,5S.
Таблица П13
Площади сечения стержня Пф,с и ярма Пф,я и объем угла Vy плоской
шихтованной магнитной системы
Без прессующей пластины
Пф,с ,
Пф,я ,
d, м
Vy ,
2
2
см 3
см
см
1
2
3
4
0,08
43,3
44,8
280
0,10
72
73
597
0,12
105
106
1050
0,14
142
145
1620
0,16
184
188
2470
0,18
233
238
3452
0,19
262,8
267,3
4118
0,20
288,4
296,2
4811
0,21
319,2
327,2
5680
0,22
353,0
360,5
6460
0,23
387,7
394,0
7482
0,24
419,3
425,6
8428
0,25
456,2
462,6
9532
0,26
490,6
507,1
10 746
0,27
532,6
543,4
12 018
0,28
570,9
591,1
13 738
0,29
612,4
622,8
14 858
0,30
657,2
675,2
16 556
0,31
702,0
715,8
18 672
0,32
746,2
762,4
20 144
0,33
797,1
820,2
22 382
0,34
844,8
860,8
23 732
0,35
903,6
927,6
26 814
0,36
929,2
948,8
27 944
0,37
988,8
1003,8 30 606
0,38
1035,8
1063,4 33 074
0,39
1105,2
1123,6 35 966
0,40
1155,6
1167,6 39 550
0,42
1282,9
1315,0 46 220
kД
0,97 0,96–0,93
Продолжение таблицы П13
1
0,45
0,48
0,50
0,53
0,56
0,60
0,63
0,67
0,71
0,75
2
1479,2
1688,9
1816,4
2044,8
2286,2
2639,4
2892,5
3273,9
3688,0
4115,7
3
1500,2
1718,7
1843,9
2077,8
2316,7
2690,9
2958,3
3397,7
3797,8
4251,8
4
56 560
68 274
76 604
92 752
107 900
133 770
154 240
186 170
222 880
262 210
Таблица П14
Удельные потери в стали р и в зоне шихтованного стыка рз для
холоднокатаной стали марок 3404 и 3405 по ГОСТ 21427-83 и для стали
иностранного производства марок М6Х и М4Х толщиной 0,35, 0,30 и
0,28 мм при различных индукциях и f = 50 Гц
р, Вт/кг
рз, Вт/м2
В, Тл
0,80
1,00
1,20
1,22
1,24
1,26
1,28
1,30
1,32
1,34
1,36
1,38
1,40
1,42
1,44
1,46
1,48
1,50
1,52
1,54
1,56
1,58
1,60
1,62
1,64
1,66
1,68
1,70
1,72
1,74
1,76
3404,
0,35 мм
3404,
0,30 мм
0,320
0,475
0,300
0,450
0,675
0,697
0,719
0,741
0,763
0,785
0,814
0,843
0,872
0,901
0,930
0,964
0,998
1,032
1,066
1,100
1,134
1,168
1,207
1,251
1,295
1,353
1,411
1,472
1,536
1,600
1,672
1,744
0,635
0,659
0,683
0,707
0,731
0,755
0,779
0,803
0,827
0,851
0,875
0,906
0,937
0,968
0,999
1,030
1,070
1,110
1,150
1,190
1,230
1,278
1,326
1,380
1,440
1,500
1,560
1,620
3405,
0,35 мм
0,280
0,425
М4Х,
0,28 мм
0,245
0,370
Одна
пластина
170
265
0,610
0,631
0,652
0,673
0,694
0,535
0,555
0,575
0,595
0,615
375
387
399
411
423
0,715
0,739
0,763
0,787
0,811
0,635
0,658
0,681
0,704
0,727
435
448
461
474
497
0,835
0,860
0,869
0,916
0,943
0,750
0,778
0,806
0,834
0,862
500
514
526
542
556
0,970
1,004
1,038
1,074
1,112
0,890
0,926
0,962
1,000
1,040
570
585
600
615
630
1,150
1,194
1,238
1,288
1,344
1,080
1,132
1,184
1,244
1,312
645
661
677
695
709
1,400
1,460
1,520
1,588
1,380
1,472
1,564
1,660
725
741
757
773
Две
пластины
215
345
515
536
557
578
589
620
642
664
686
708
730
754
778
802
826
850
878
906
934
962
990
1017
1044
1071
1098
1125
1155
1185
Таблица П15
Значения коэффициента kп.у для различного числа углов с косыми и
прямыми стыками пластин плоской шихтованной магнитной системы для
стали различных марок при В = 0,9-1,7 Тл и f = 50 Гц
Марка стали и её толщина
3404, 0,30
3412, 3413, 3404,
мм;
0,35
0,35
0,35
3405, 0,35
косыми прямыми мм
мм
мм
мм
Трехфазная магнитная система (три стержня)
6
—
7,48
7,94
8,58
8,75
5
1
8,04
8,63
9,38
9,60
4
2
8,60
9,33
10,18 10,45
—
6
10,40 11,57 12,74 13,13
Однофазная магнитная система (два стержня)
4
—
4,60
4,88
5,28
5,40
—
4
6,40
7,18
7,84
8,08
Число углов со
стыками
3405,
0,30
мм
М6Х,
0,35
мм
М4Х,
0,28
мм
8,85
9,74
10,64
13,52
8,38
9,16
9,83
12,15
9,10
10,10
11,10
14,30
5,44
8,32
5,16
7,48
5,60
8,80
Учебно–методическое издание
Ротыч Рем Васильевич
Проектирование трехфазных силовых трансформаторов
Редактор
Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Ризография. Усл. печ. л. 3,02.
Уч.-изд. л. 3,0. Тираж 100. Заказ
Южно–Российский государственный технический университет
Типография ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова
Адрес университета и типографии:
346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.