ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВЕЛИЧИН

3. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВЕЛИЧИН

3.1 Визначення лінійних і фазних значень струму і напруги обмоток

 високої і низької напруг

Потужність однієї фази трансформатора

=740/3=246,7 кВА.

Номінальний (лінійний) струм обмоток ВН і НН:

а) =740∙10³/(1,73∙6000)=71,3 А;

б) =740∙10³/(1,73∙400)=1069,4 А.

Фазні струми для схеми з'єднань У/-0 (1-й варіант):

обмотки ВН

==71,3=71,3 A;

обмотки НН

б)=1069,4 А.

Фазні струми для схеми з'єднань У/Д-11 (2-й варіант):

обмотки ВН

==71,3=71,3 A;

обмотки НН

б)=1069,4/1,73=618,2 А.

Згідно завданню схема з'єднання обмоток У/У₀-0, отже приймаємо (1 варіант) =1069,4 А.

Фазні напруги обмоток ВН і НН одного стрижня для схеми з'єднань Y/Y₀ (1 варіант):

а)=6000/1,73=3468 В;

б) =400/1,73=231 В.

Фазні напруги обмоток ВН і НН одного стрижня для схеми з'єднань У/Д-11 (2 варіант):

а)=6000/1,73=3468 В;

б)=400=400 В.

Згідно завданню схема з'єднання обмоток У/У₀-0, отже приймаємо 1 варіант =231 В.

Іспитова напруга обмоток трансформатора згідно ГОСТ 1516.1-76, табл. 4.1 [1], 7а [2],: для обмотки НН (=400 В)

=5 кВ.для обмотки ВН (=6000 В)

=25 кВ.

Складові напруги короткого замикання:

а) Активна складова напруги короткого замикання

 =8900/(10∙740)=1,203 %;

б) Реактивна складова напруги короткого замикання попередньо

(5,6²-1,203²)^0,5=5,47 %.

3.2 Попередній розрахунок основних параметрів трансформатора і

вибір коефіцієнта

Вибір типа магнитної системи

Вибираємо трифазну стрижневу шихтовану магнітну систему з косими стиками на крайніх стрижнях і прямими стиками на середньому стрижні, згідно п. 3 [1] рис. А.1.

Вибір марки і товщини листів сталі

Матеріал магнітної системи – холоднокатана сталь марки 3404 товщиною 0,35 мм.

Остов трансформатора показаний на рис. А.2.

Пресування стрижнів бандажами зі склострічки (рис. А.3) і ярем сталевими балками (рис. А.4).

Магнітна система з обмотками приведена на рис. А.5. Головна ізоляція обмоток високої напруги і низької напруги приведена на рис. А.6.

Попередній вибір типу обмоток

По способу розташування на стрижні вибираємо обмотки концентричні. Обмотка НН розташовується усередині, а обмотка ВН – зовні (рис. А.5). При розташуванні обмотки ВН зовні спрощується вивід від неї відгалуження для регулювання напруги, а також зменшуються розміри внутрішніх ізоляційних каналів між внутрішню обмоткою і стрижнем.

Визначення ізоляційних проміжків (рис. А.5 и А.6)

Визначення ізоляційних проміжків по табл. 4.4, 4.5 [1], табл. 8, 9 [2], приведено в табл. 3.1.

Таблиця 3.1. Мінімальні ізоляційні відстані обмотки ВН з урахуванням конструктивних вимог

Найменування ізоляційної відстані	Чисельне значення	ДЖерело
Між обмоткою ВН і обмоткою НН,,м.	0,02	табл. 4.5,[1]
Між обмотками ВН на сусідніх стрижнях, , м	0,018	табл. 4.5,[1]
Обмотки ВН від ярма, , м	0,05	табл. 4.5,[1]
Обмотки НН від стрижня,, м	0,015	табл. 4.4,[1]

Мінімальна ізоляційна відстань від обмотки ВН до верхнього ярма за наявності пресуючих кілець (див. примітку 2 до табл. 4.5 [1], табл. 9 [2]; розділ.7.3 і 8.1 [1]) приймаємо збільшеним проти даних табл.4.5 [1], табл. 9 [2] для трансформаторів 1000 - 6300 кВА на 45 мм; для двообмоточних трансформаторів 10000 – 63000 кВА на 60 мм. Пресуючі кільця відсутні.

Отже, мінімальну ізоляційну відстань від обмотки ВН до верхнього ярма для трансформатора =740 кВА збільшуємо на

=0 мм. для розміщення пресуючих кілець, таким чином,

= 0,05+0=0,05 м.

Відстань від нижнього ярма до обмотки ВН приймається згідно табл. 4.5 [1], табл. 9 [2] (див. табл. 3.1)

=0,05 м.

Тоді середнє значення

=(0,05+0,05)/2=0,050 м.

Визначаємо коефіцієнт  по табл. 3.3 [1], табл. 6 [2]

=0,51

Для трансформатора з РПН коефіцієнт необхідно помножити на 1,1, з

регулюванням напруги без збудження на 1.

=1,0∙0,51= 0,51.

Приведена ширина двох обмоток (3.28) [1], (9) [2],

= 0,51∙(246,7)^0,25∙0,01= 0,0202 м,

де  - потужність одного стрижня.

Приведений канал розсіювання, стор. 120 [1], стор. 10 [2],

=0,02+ 0,0202=0,0402 м.

Попередній розрахунок трансформатора і вибір коефіцієнта .

При виконанні етапу попереднього (наближеного) розрахунку слід уявляти, що будуть основні дані і розміри, які, можливо, зажадають деякого, звичайно невеликикого, коректування при остаточному встановленні розахункових параметрів трансформатора відповідно заданим значенням. Це коректування може бути необхідним як для наближеного визначення приведеного каналу розсіювання , так і необхідності ураховувати при реальному розрахунку наявний сортамент , особливість вибраної конструкції обмоток і магнітної системи, нормалізований ряд діаметрів стрижнів.

Вибираємо індукцію в стрижні по табл. 2.4 [1], табл. 3 [2]

=1,62 Тл.

Вибираємо по табл. 2.5 [1], табл. 1 [2] у переризі стрижня число ступіней для потужності трансформатора =740 кВА без пресуючої пластини =8

коефіцієнт заповнення кола по табл. 2.5 [1], табл. 1 [2] =0,929

Ізоляція пластин – нагрівостійке ізоляційне покриття, згідно табл. 2.2 [1], табл. 4 [2] =0,97

Коефіцієнт заповнення сталлю

0,929∙0,97=0,901.

Орієнтований (приблизний) діаметр стрижня із табл. 2.5 [1], табл. 1 [2] =0,22 м. Ярмо багатоступінчасте, число ступенів в перерізі ярма менше числа ступенів в стрижні на один (=0,08-0,180 м); два (=0,190-0,390 м); три (=0,400-0,600 м) і далі на 4-5.

Приймаємо для =0,22 м, =6

коефіцієнт підсилення ярма, згідно табл. 8.7 [1] =1,15.

Індукція в ярмі

=1,62/1,15=1,41 Тл.

Число зазорів у магнітній системі на косому стику =4

на прямому =3

Індукція в зазорі на прямому стику =1,62 Тл,

на косому стику =1,15 Тл.

Питомі втрати сталі, згідно табл. 8.10 [1]:

а) у стрижні =1,62 Тл, =1,353 Вт/кг

б) у ярмі =1,41 Тл, =0,947 Вт/кг.

Питома потужність, що намагнічує, згідно табл. 8.17 [1]

а) у стрижні =1,62 Тл, =1,958 В∙А/м²;

б) у ярмі =1,41, =1,087 В∙А/м²;

г) на прямому стику =1,62 Тл, =25100 В∙А/м²;

в) на косому стику =1,15 Тл, =3250 В∙А/м².

Коефіцієнт, що враховує відношення основних втрат в обмотках до втрат короткого замикання, згідно табл. 3.6 [1], =0,93

Постійні коефіцієнти для мідних обмоток:

а) відношення середнього діаметра витка двох обмоток до діаметра стрижня трансформатора, згідно табл. 3.4 [1] =1,38

б) відношення подвоєного радіального розміру зовнішньої обмотки до діаметра стрижня трансформатора, згідно табл. 3.5 [1] =0,26

Коефіцієнт приведення ідеального поля розсіювання до реального поля (коефіцієнт Роговського), згідно стор. 162 [1] =0,95.

Діапазон зміни  - от 1,2 до 3,6. Коэфіцієнт  - це відношення середньої довжини окружності каналу між обмотками  к висоті обмотки  (рис 3.5 ),

.

Меншим значенням  відповідають трансформатори відносно вузькі і високі, великим – широкі і низькі. Це показано на рис. А.7, на якому представлені два трансформатори однакової потужності, одного класу напруги, при однакових значеннях магнітної індукції в стрижні  і однаковому коефіцієнті заповнення сталлю стрижня, з однаковими параметрами короткого замикання ( і ) для значень =3,5 і =1,4.

Різним значенням  відповідають і різні співвідношення між масами активних матеріалів — стали магнітної системи і металу обмоток. Меньшимзначеніям  відповідає менша маса стали і велика маса металу обмоток. Із збільшенням  маса сталі збільшується, маса металу обмоток зменшується. Таким чином, вибір впливає не тільки на співвідношення розмірів трансформатора, але і на співвідношення мас активних і інших матеріалів, а отже, і на вартість трансформатора. Разом з цим зміна  позначається і на технічних параметрах трансформатора: втратах і струмі холостого ходу, механічної міцності і нагрівостійкості обмоток, габаритних розмірах. Значення, які застосовуються для серійних трансформаторів приведені табл. 3.12 [1] і табл.3.2.

Таблиця 3.2. Значення  для серійних масляних трансформаторів

Потужність кВА	Алюміній			Мідь
	6 и 10 кВ	35 кВ	110 кВ	6 и 10 кВ	35 кВ	110 кВ
25 - 100	1,2 - 1,6	-	-	1,8-2,4	-	-
160 - 630	1,2 - 1,6	1,2-1,5	-	1,8-2,4	1,8-2,4	-
1000 - 6300	1,3-1,7	1,2-1,6	-	2,0-2,6	1,8-2,4	-
6300-16000	-	1,1-1,3	1,1-1,3	-	1,7-2,0	1,6-2,0
25000-80000	-	-	-	-	1,3-1,6	1,5-1,8

Приймаємо по табл. 3.2 =2

Визначаємо основні розміри трансформатора (рис. А.5):

а) діаметр кола, в яке вписано ступінчастий переріз стрижня

=0,507(246,7∙0,0402∙0,95∙2 ∙(50∙5,47∙1,62²∙0,901²))^1/4= 0,215 м;

б) приймаємо стандартний діаметр (по табл.8.3 [1]);

=0,22

в) діаметр каналу між обмотками

 1,38∙0,22=0,3036 м;

г) висота обмоток

3,14•/=0,477.

Активний переріз стрижня  0,785∙0,901∙0,22²=0,156 м².

Висота стрижня

0,477+0,05+0,05 =0,577 м.

Відстань між осями стрижнів ()

=0,3036+0,02+0,26•0,22+0,018=0,3988 м.

3.3 Розрахунок обмоток НН і ВН

Розрахунок обмотки низької напруги (НН).

Електрорушійна сила одного витка.

Для прийнятого діаметру стрижня =0,22 м по табл. 8.7 [1] визначаємо площу перерізу стрижня  для прийнятої магнітної системи без пресуючої пластини (пресування стрижнів бандажами із склострічки)

Активний переріз стрижня :

=0,97∙0,0353=0,0342 мІ

4,44∙0,0342 1,62=12,30 В.

Число витків на одну фазу обмотки

=231/12,30=18,78,

де  визначається в п. 3.3.1.1

Приймаємо

Уточнена напруга одного витка

=231/19=12,16 В.

Середня щільність струму в обмотках, згідно (5.4) [1]

=0,746∙0,93∙8900∙12,16 U_рпред 10⁴/(246,7∙0,3036)=3342042 А/м².

Орієнтовний переріз витка

=1069,4/3342042=319,98 мм².

По таблиці 5.8 [1] для потужності трансформатора =740 кВА, струму на один стрижень =1069,4 А, номінальної фазної напруги обмотки =231 В і перерізу витка =319,98 мм² вибираємо конструкцію гвинтової обмотки (рис. А.9). Витки гвинтової обмотки складаються, як правило, паралельних , які розташовані концентрично на різній відстані від її осі, тому , які розташовані ближчими до осі, будуть коротші, а ті, що віддаленіші, будуть довші. Відмінність в довжині і розташуванні в полі магнітного розсіяння викличе нерівність їх активного і індуктивного опору. Для вирівнювання розподілу струму і зниження додаткових втрат в гвинтових обмотках виконують транспозицію (перестановку) .

Осьовий розмір масляного охолоджуючого каналу між витками попередньо, згідно стор. 270 [1] і (3.71) [1]. Попередньо вибираємо коэффіцієнт, який може бути прийнятий рівним =1,1 для трансформаторів потужністю =25-630 кВА; =1,4 – для =1000-6300 кВА для класу напруги 10 кВ і =1000-80000 кВА класу напруги 35 кВ. Для =740 кВА приймаємо

Тоді осьовий канал (див. мал.3.9)

 =0,1∙1,4∙ 0,0202=0,0028 м.

Повинен бути не менше 0,004 м, приймаємо

Число рейок по колу обмоток НН

товщина междувиткових прокладок==0,004 м.

Орієнтовний осьовий розмір витка для одноходової гвинтової обмотки і рівномірно розподіленою транспозицією по формулі (6.17) [1]

0,477/(19+4)-0,95∙0,004=0,0169 м

де =0,95 – коефіциєнт, який враховує усадку прокладок між котушками після сушки і опресовування обмотки.

Максимальний осьовий розмір витка для одноходової обмотки дорівнює максимальному розміру обмотувального в ізоляції і не може перевищувати =16,5 мм для мідного і =18,5 мм для алюмінієвого . Тому при отриманні по формулі =0,0165 м для мідного і =0,0185 м для алюмінієвого необхідно застосовувати одноходову обмотку. При отриманні по формулі 0,035...0,045 м застосовують двухходову обмотку. Отже при =0,0169 вибираємо обмотку з числом ходів

Вибір розмірів поперечного перерізу обмотки пов'язаний з щільністю теплового потоку на охолоджуваній поверхні обмотки . Значення  з метою недопущення надмірного нагріву обмоток в трансформаторах природним масляним охолоджуванням обмежується  Вт/ м². Перевищення  приводить до значного збільшення маси системи охолодження, а також до значного нагріву масла в каналах обмоток, що прискорює старіння масла. Зниження допустимих значень  для мідних обмоток приблизно до 1000 Вт/м² дозволить старіння масла і подовжити терміни його заміни.

Вибираємо гвинтову обмотку радіальними каналами між витками з рівномірно розподіленою транспозицією.

У обмотках масляного трансформатора прямокутного , кожен , який з двох сторін омивається маслом (у одно і двошарових циліндрових з намотуванням на ребро, в гвинтових і безперервних котушкових з намотуванням навзнаки) максимальне значення більшого з двох розмірів поперечного переріза  визначається приблизно (5.7) [1] для мідного :

 = 1200∙1,0/(1,07∙2∙0,01)=0,0100 м

де - коефіцієнт закриття поверхні, для гвинтових і котушкових обмоток в данній формулі попередньо приймаємо  (стор. 315 [1]).

Значення більшого здвох розмірів поперечного перерізу  визначається:

=0,0169∙10³/2-0,5∙2=7,45 мм.

де  - товщина ізоляції .

Необхідно .

По одержаних орієнтовних значеннях =319,98 мм² при =

=7,45 мм по табл. 5.2 [1] вибираємо  - число паралельних провідників; миінімальне число  в одноходової обмотці чотири, у двухходової вісім (стор. 271 [1]).

Попередньо приймаємо число паралельних проводів

=319,98/8=40 мм²,

По табл. 5.2 [1] вибираємо більший номінальний розмір проводу

Товщина ізоляції  мм, тоді =5,5, =8,

 тоді маємо переріз обмотки НН:

 57,5

 АПБ 88

Щільність струму в обмотці

 =1069,4/(8∙36,6)=3,65 А/мм2

переріз обмотки низької напруги

=8∙36,6=292,8 мм2.

Осьовий розмір витка

=8 мм.

Осьовий розмір (висота) обмотки, опресованої після сушки трансформатора визначається по наступних формулах:

для одноходової обмотки (=1) з трьома транспозиціями по (6.21) [1]

=8∙(19+4)∙10^-3+0,95∙0,004∙(19+3)=0,268 м

де =0,95 –коеффициент, що враховує усадку прокладок між котушками після сушки і опресовування обмотки;

для двоходової обмотки (=2) з рівномірно розподіленою транспозицією

 

=2∙8∙(19+1)∙10^-3+0,95∙0,004∙(2∙19+1)= 0,468 м

У нашому випадку =2, тому приймаємо

=

0,468

м.

Радіальний розмір обмотки (рис. А.5)

=(8∙5,5)/2=0,022 м.

Ізоляція між обмоткою НН і стрижнем, а також між обмотками ВН і НН виконується при потужності трансформатора 25-630 кВА м'якими циліндрами, намотаними при трансформатора електроізоляційного картону. При потужності трансформатора більше 630 кВА - твердими паперово-бакелітовими циліндрами. Приймаємо товщину циліндра (див. рис. А.5) по табл.4.4 для =740 кВА і =5 кВ.

=

4

м.

Обмотка намотується на рейках, приймаємо

=

10

.

Радіальний розмір ( товщина рейок - по табл. 4.4 для =5 кВ)

=

6

м,

на паперово-бакелітовому циліндрі з наступними розмірами.

Внутрішній діаметр циліндра паперово-бакелітового циліндра

0,22+2(0,015-0,006-0,004)=0,23 м

Зовнішній діаметр циліндра

=0,23+2∙0,004=0,238 м

Виступ циліндра за висоту обмотки низької напруги  (див. малий. А.6) забезпечує відсутність розряду по поверхні циліндра між обмотками або з обмотки на стрижень. Приймаємо осьові розміри циліндрів ВН і НН однаковими по конструктивних міркуваннях. Отже,  вибирається по табл. 4.4 [1] для =25 кВ

==

20

м,

Осьовий розмір циліндра

=0,468+2∙0,02=0,508 м

отже циліндр має розміри, м

 0,23

 Æ ---------- 0,508

 0,238 .

Внутрішній діаметр обмотки

=0,22+2∙0,015=0,25 м.

Зовнішній діаметр обмотки

0,25+2∙0,022=0,294 м.

Радіальний розмір рейок (перевірка)

=(0,25-0,238/2)= 0,006м.

Щільність теплового потоку на поверхні обмотки НН з каналами між всіма витками по (7.19) [1]. Вибираємо число рейок між обмоткою НН і циліндром обмотки ВН:

=

10

шт.

Вибираємо ширину рейок:

==

0,02

м.

Визначаємо коефіцієнт закриття поверхні

=1-10∙0,02/(3,14•0,294)=0,783.

Для гвинтової одноходової обмотки (=1) число витків в =1,0; для двоходової гвинтової обмотки(=2) число витків =0,5 (див. стор. 314). Приймаємо для = 2

=

0,5

.

107∙3,65∙10⁶∙1069,4∙0,5∙1,05∙10^-10/(0,783∙(0,022+8∙10^-3))=933 Вт/м²,

де - коефіцієнт додаткових втрат, приймаємо 1,05;

Маса металу обмотки міді по (7.6) [1]:

Середній діаметр обмотки НН

=(0,25+0,294)/2 =0,272 м.

28∙103∙3∙0,272∙19∙292,8•10^-6=127 кг

де  число стрижнів.

Маса по табл. 5.5 [1]

 =1,02∙127=130 кг

Розрахунок обмотки високої напруги

Згідно табл. 5.8 [1] вибираємо безперервну котушкову обмотку з прямокутного (рис. А.12 ). Групу послідовно витків, які намотані у вигляді спіралі і відокремлену від других таких же груп, називають котушкою, а обмотку, яка складається з ряду котушок, що розташовані в осьовому напрямі, називають котушковою. Котушкові обмотки можуть бути дисковими, які набираються з окремих намотаних котушок (рис. А.12,а), або безперервними, які намотуються без розриву (малий. А.12,б), наприклад, перехід з однієї котушки 1 в іншу 6 (малий. А.12,д) здійснюється без паяння. Котушки намотують на рейки 3, які утворюють вертикальний канал уздовж внутрішньої поверхні обмотки. На рейках закріплюють прокладки 5, які утворюють горизонтальні канали між котушками.

У витках обмотки може бути від одного до шести паралельних . При двох і більш необхідно вирівнювати їх довжину і положення в магнітному полі розсіяння, для чого міняють місцями, тобто роблять транспозицію (рис. А.12,д).

Число витків при номінальній напрузі

3468/12,16=285.

Число витків для котушкової обмотки повинне бути парним (стор.289) [1], тому приймаємо

=

286

витков.

Згідно ГОСТ 12022-76 передбачаємо відгалуження +5%, +2,5%, -2,5%, -5% номінальної напруги окрім основного на затисках з номінальною напругою.

Напруга на одному ступені регулювання або різниця напруг двох сусідніх відгалужень в %

=

2,5

%,

у абсолютних величинах

=2,5∙6000/100=150 В.

Число витків в одному ступеню регулювання

=6000•0,025/(12,16•1,73)= 7,1,

Приймаємо

=

7,1

витка (ів).

Число витків в котушці повинне бути цілим або дробним, в останньому випадку знаменник дробу означає число рейок по колу обмотки

Приймаємо число рейок між циліндром і обмоткою ВН.

=

10

.

Приймаємо =7,1 витка (ів)

Таблиця 3.1. Відгалуження обмоток ВН

Напруга, В	Выдгалуження обмотки	Число витків на відгалуженнях
6300	А2А3 В2В3 С2С3	300,2
6150	А3А4 В3В4 С3С4	293,1
6000	А4А5 В4 В5 С4 С5	286
5850	А5А6 В5 В6 С5 С6	278,9
5700	А6А7 В6 В7 С6 С7	271,8

Схема регулювання напруги приведена на рис. А.13.

Контакти перемикача розраховується на робочий струм =71,3 A.

Найбільша напруга між контактами перемикача в одній фазі:

Робоча

=150∙4/1,73=347 В.

випробувальна

=2∙150∙4/1,73=694 В.

Осьовий розмір обмотки високої напруги  приймаємо (попередньо)

0,468 м.

Орієнтовна щільність струму в обмотці

2∙3342042-3,65∙10⁶= 3,03 А/м².

Орієнтовний переріз обмотки високої напруги

71,3/ 3,03=23,53 мм².

Висота (осьовий розмір) витка орієнтовно по 5.6 [1]

1200∙1/(1,07∙( 3,03)²∙10^-8)=0,0122 м

де  Вт/м2 для трансформаторів з природним масляним охолоджуванням (стор. 260 [1]);

  для гвинтових і котушкових обмоток (стор. 261 [1]).

По табл. 5.8 [1] вибираємо безперервну котушкову обмотку з мідного прямокутного (S=740 кВА =71,3 A, =6000В, 23,53 мм²). По сортаменту мідного обмотувального (табл. 5.2) [1] вибираємо переріз .

Попередньо приймаємо число паралельних

=

1

шт.

=23,53 /1=23,53 мм²,

По табл. 5.2 [1] вибираємо більший номінальний розмір проводу

=

11,2

мм.

менший номінальний розмір

=

2,12

мм,

а також номінальний переріз

=

23,4

мм2.

Товщина ізоляції  мм, тоді =2,62 мм =11,7 мм, тоді маємо переріз обмотки ВН:

 11,2

 ПБ 1-------------------.

 11,7

Щільність струму в обмотці

=71,3/(23,4∙1)=3,05 А/мм².

Приймаємо конструкцію основної обмотки з радіальними каналами між всіма котушками.

Осьовий розмір (висота) радіального каналу  в масляних трансформаторах потужністю від 160 до 6300 кВА і робочих напруг не більше 35 кВ коливається від 4 до 6 мм (стор. 290 [1]).

Приймаємо

=

4,0

мм.

Осьовий розмір котушки з ізоляцією ==11,7 мм.

Схема регулювання – по рис.А. 13. Канал в місці розриву обмотки приймаємо згідно табл.4.9 [1]

=

12

мм.

Число котушок на одному стрижні орієнтовно(основних і регулюровочних разом)

0,468∙10³/(11,7+4)=30.

Число котушок повинне бути парним.

Число основних котушок на одному стрижні (без регулюровочних)

=30-4=26

Всього число витків на стрижні обмотки ВН разом з регулювальними у бік збільшення напруги

=286+2∙7,1=300,2.

Число витків в основній котушці по (6.65)

=(286-2∙7,1)/26=10,5.

Число витків в котушці повинне бути цілим або дробним, в останньому випадку знаменник дробу означає число рейок по колу обмотки. Приймаємо 10 рейок по колу обмотки.

Загальний розподіл витків по котушках приймаємо:

Таблиця 3.6

4	регулювальних котушок РК () по =	13	витка (ів)	52	витка (ів)
28	основних котушок ОК () по =	10,5	витка (ів)	294	витка (ів)
32	катушек ()всего	…	……	346	витка (ів)

Радіальний розмір котушки ВН.

Якщо число витків котушки не ціле число, то тільки для визначення радіального розміру попередньо округляємо число витків до більшого цілого числа. Дійсне максимальне число витків в котушці визначаємо по табл. 3.6. Тоді розрахункове число витків в котушці приймаємо

=

11

витків.

Радіальний розмір котушки ВН

=11,7∙1∙11=28,8 мм.

Розташування котушок на стрижні і розташування радіальних каналіврозміром  показане на рис. А.14.

Осьовий розмір обмотки: попередньо приймаємо

 [•+[+(-2)]∙0,95= =11,7∙30+[12+(30-2)∙4]∙0,95]=0,469 м.

Одержаний осьовий розмір обмотки відрізняється від попередньо прийнятого в п. 3.2.3 на

=(0,468-0,469)∙100/0,469=-0,21 %.

Приймаємо остаточно

=

0,469

м.

По випробувальній напрузі =25 кВ і потужності трансформатора 740 кВА по табл. 4.5 [1] знаходимо ізоляційні відстані обмотки ВН (див. рис. А.6) :

канал між обмотками ВН і НН

=

28

мм;

товщину циліндра

=

4

мм;

виступ циліндра за висоту обмотки

=

20

мм;

відстань між обмотками ВН двох сусідніх стрижнів

=

18

мм;

товщину міжфазної перегородки

=

2

мм;

Відстань від обмотки ВН до ярма за відсутності пресуючих кілець, аналогічно п. 3.2.4.1

=

50

мм.

Товщина ізоляційних шайб і прокладок з електроізоляційного картону

=

0

мм.

Відстань від обмотки ВН до верхнього ярма за наявності пресуючих кілець (див. пар.7.3 і 8.1) приймаємо збільшеним проти даних табл.4.5 [1] для трансформаторів 1000 - 6300 кВА на 45 мм; для двообмоточних трансформаторів 10000 – 63000 кВА на 60 мм. Пресуючі кільця відсутні, таким чином

=0,05+0=0,05 м.

Відстань від нижнього ярма до обмотки ВВ приймається згідно табл. 4.5 [1] (див. табл. 3.1) =0,05 м.

Внутрішній діаметр обмотки ВН

0,294+2•28•0,001=0,35 м.

Зовнішній діаметр обмотки ВН

0,35+2•28,8•0,001=0,408 м.

Середній діаметр обмотки ВН

=(0,35 +0,408)/2=0,379 м.

Ізоляція між обмотками ВН і НН здійснюється жорстким паперово – бакелітовим циліндром. Розмір виступу циліндра за висоту обмотки забезпечує відсутність розряду на поверхні циліндра між обмотками або з обмотки на стрижень. Основна обмотка намотується на паперово-бакелітовому циліндрі з розмірами:

а) внутрішній діаметр циліндра

=0,294+(0,02-4∙10^-3)=0,31 м

б) зовнішній діаметр циліндра

0,31+2∙4∙10^-3=0,318 м.

в) довжина циліндра

=0,469+20∙10^-3=0,489 м.

Товщина рейок згідно табл. 9.2а [1] залежно від довжини вертикального каналу (осьового розміру обмотки =0,477 м.)

==

6

м.

г) товщина рейок між обмоткою НН і циліндром прийнята в п.3.3.1.23 і дорівнює ==0,006 м.

Тоді товщина рейок між циліндром і обмоткою ВН і визначається:

=0,02-4∙10^-3-0,006=0,01 м

Щільність теплового потоку на поверхні обмотки ВН по (7.19)

107∙3,05∙10⁶∙71,3∙10,5∙1,05∙10¹⁰/(0,8∙ ((11,7+28,8)∙ 0,001))=792 Вт/м²,

де w_к – максимальне число витків в котушці;

 - коефіцієнт додаткових втрат, приймаємо 1,05;

=0,8 - коефіцієнт закриття поверхні.

Допустиме значення 1200 Вт/м².

Маса металу обмотки ВН

=28∙10³∙3∙0,379∙286∙

∙1∙23,4∙10^-6=213,1 кг

Маса обмотки

=1,02•213,1=217,36 кг.