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).

Рис. 3.2. Схема регулирования напряжения ВН

Контакты переключателя рассчитываются на ток 30 А. Эта схема применяется для всех конструкций обмоток.

Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении: .

Принимаем w ₁= 230 витков.

Напряжение одного витка:

U _В = 2021,1/230 = 8,743 В.

Согласно ГОСТ 11920 – 85 регулирование напряжения переключением ответвлений обмотки без возбуждения (ПБВ) предусматривается четыре ответвления (+5, +2,5, -2,5 и -5)% U _н и основной зажим с номинальным напряжением.

Напряжение ступени регулирования:

В.

Число витков на одной ступени регулирования в фазной обмотке:

витков.

Для получения на стороне ВН различных напряжений необходимо соединить:

Напряжение, В	Число витков на ответвлениях	Ответвления обмотки
	230 + 2·40 = 310	А2А3	В2В3	С2С3
3587,5	230 + 40 = 270	А3А4	В3В4	С3С4
		А4А5	В4В5	С4С5
3412,5	230 – 40 = 190	А5А6	В5В6	С5С6
	230 – 2·40 = 150	А6А7	В6В7	С6С7

Ориентировочное сечение витка:

м² мм².

По табл. П9 по мощности 110 кВ∙А, току на один стержень
18,2 А, номинальному напряжению обмотки 3500 В и сечению витка 3,44 мм² выбираем конструкцию цилиндрической многослойной обмотки из круглого медного провода марки ПБ класса В.

По значению выбираем по табл. П9 сечение витка из N = 1 параллельных проводов марки ПБ класса нагревостойкости “В” с диаметром d = 1,6 мм и сечением 2,015 мм² (рис. 3.1).

В результате мм².

Диаметр провода с изоляцией:

d'=d+2δ=1,5+0,4=1,9 мм.

Осевой размер витка из N параллельных круглых проводов:

м.

Число витков в слое:

Число слоев обмотки:

Плотность тока:

МА/м².

Осевой размер обмотки:

м.

Предварительный радиальный размер обмотки без каналов между слоями

м,

где – толщина изоляции между слоями (выбран электрокартон толщиной ).

Для оценки теплового режима обмотки рассчитывается плотность теплового потока q ₂. В данном варианте расчет теплового потока обмотки из пяти слоев показал, что q ₂> 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

Предварительная плотность теплового потока на поверхности части обмотки для n _сл = 3:

Вт/м²,

где n _сл – число слоев обмотки; k _з – коэффициент закрытия поверхности распорными планками, k _з 0,75; k _д – коэффициент, учитывающий отношение основных потерь к потерям короткого замыкания, по табл. П12, k _д = 0,96.

Очевидно, что плотность теплового потока в части обмотки из двух слоёв меньше допустимой величины 1300 Вт/м².

Рис. 3.4. Схема обмоток НН и ВН и изоляционных расстояний трансформатора

Окончательный радиальный размер обмотки ВН:

м,

где a_k2= 7 мм – ширина канала, =1 – количество каналов

Внутренний диаметр обмотки:

D ₂'= D ₁''+2· a ₁₂=0,203+2·0,03=0,263 м,

где значения a ₁₂ определяются из табл. П8.

Внешний диаметр обмотки:

D ₂''= D ₂'+2· a ₂=0,263+2·0,011=0,285 м.

Масса меди обмотки ВН

кг,

где м.

Масса меди двух обмоток

кг.

Дата добавления: 2014-11-18