Расчет обмотки высокого напряжения (осевое строение)

Для расчета выбрана непрерывная обмотка. Плотность тока выбирается в пределах 3, 5 - 4 А/мм².

Дисковая обмотка состоит из дисковых катушек, соединенных между собой последовательно или параллельно. Дисковые катушки наматываются прямоугольным проводом и большей частью группируются в двойные катушки исходя из удобства соединения внутренних концов. Обычно двойные дисковые катушки наматываются из одного целого отрезка провода. Для этого намотку каждой катушки начинают от середины (т. е. от места соединения катушек) и таким образом получается двойная катушка. Дисковая обмотка применяется главным образом для крупных трансформаторов. Между катушками обычно устраиваются охлаждающие каналы. Дисковые обмотки (как и сходные с ними по конструкции непрерывные и винтовые обмотки выгодно отличаются от слоевых и катушечных обмоток большей механической прочностью в осевом направлении. Однако вместе с тем стоимость и трудоемкость дисковых обмоток выше, чем у слоевых обмоток. Если обмотка состоит из ряда последовательно соединенных дисковых катушек, то она может быть намотана непрерывно, т. е. без обрыва провода между отдельными катушками. Таким образом, получается так называемая непрерывная дисковая обмотка, или короче непрерывная обмотка. Непрерывная обмотка наматывается на рейки, на бакелитовые или временные железные цилиндры. Между катушками ставятся прокладки шириной 40 или 50 мм из электрокартона, создающие каналы для охлаждения обмотки. Эти прокладки укрепляются на рейках посредством выреза в виде " ласточкина хвоста".

Необходимое сечение провода:

s_п = I_{ф ВН} / δ _ВН = 6, 6 / 3, 5 = 1, 89 мм². Прняв 5, 73 тогда (4, 4 Х 1, 35 )

Принимает число катушек равным 42 штуки получим что на одну катушку с каналом в осевом направлении потрибуется

b_пр= ) 610 /42 ) = 14.5

т.е. при канали 8 мм шририна провода должна быть

14, 5 – 8 = 6, 52 мм

По таблице выбирается провод с размерами 6, 4Х1, 56

Выбираем медный круглый провод марки ПБ сечением 9, 77 мм²

Уточняем плотность тока:

δ _ВН =6, 6 / 9, 77 = 0, 68 А/мм².

Распределение витков по катушкам происходит следующим образом.

Из общего числа катушек 42; 4 катушек будут регулировочными (10%), остальные 40 – основными. На 38 катушек приходится 1913 витка по расчетам, таким образом получается:

25 катушек x 50 витков = 1250 витков;

13 катушки х 51 витков = 663 витка;

2 катушек x 25 витков = 50 витков.

2 катушек x 24 витков = 48 витков.

Всего 42 катушки, 2011 витка.

Расчет осевого строения:

42 катушки x 6.9 мм = 289.8 мм;

40 каналов x 8 мм = 320 мм;

1 увеличенный канал х

Всего = 382, 8 мм;

Прессовка = -12, 8 мм;

Высота обмотки H_{o ВН} = 370 мм.

Прессовка изоляционных прокладок составляет:

[12, 8 / (290 + 12, 8)] ·100 = 4, 2 %, что находится в допустимых пределах (< 6%).

Определяем радиальный размер обмотки ВН:

a₂ = w_к · (a + 0, 5) · 1 · 1, 03 = 25 · (0, 95 + 0, 5) · 1 · 1, 03 = 37, 34 мм,

где a = 0, 95 - радиальный размер провода, мм;

w_к = 25 - число витков в самой большой катушке;

1 - количество параллельных проводов в витке;

1, 03 - коэффициент, учитывающий неплотность укладки проводов.

Принимаем a₂ = 38 мм.

Расчитаем напряжение рассеяния U_p, которое равно:

U_p = √ U_к²+ U_а²,

где U_к – напряжение короткого замыкания, (U_к = 4, 5 %);

U_а – напряжение потерь равное: U_а= Р_к/ 10·S = 880 / 10 · 40 = 2, 2 %.

Тогда U_p = √ U_к²+ U_а² = √ 4, 5² + 2, 2² = 5, 01 %,

Радиальное строение обмоток

Радиальное строение обмоток, мм:

125 диаметр стержня

6 канал

5 цилиндр

5 канал

4 цилиндр

4 канал

173

3 цилиндр

3 канал

14 обмотка НН

2 канал

1 цилиндр

38 обмотка ВН

10 расстояние между обмотками соседних фаз.

Расстояние между осями стержней:

MO = 295 + 10 = 305 мм.

Высота H окна магнитопровода равна высоте(длине) H₀ обмотки плюс изоляционные расстояния до ярма, которые для данной мощности и напряжения равны 30 мм:

H = 370 + 2 · 30 = 430 мм.

Таким образом получены все основные размеры магнитопровода и обмоток ВН и НН.

Определение весов активных материалов

Вес магнитопровода.

Вес стержня:

G_ст = γ · m · F_ст · H · 10^-3 = 7, 65 · 3 · 103 · 43 · 10^-3 = 102 кг,

где γ = 7, 65 · 10^-3 · кг / см³ - удельный вес электротехнической стали;

m - число стержней магнитопровода;

F_ст, см² - сечение стержня;

Н, см - высота окна магнитопровода.

Вес прямой части ярма:

G_я.п = γ · 4 · F_я · MO · 10^-3 = 7, 65 · 4 · 110, 39 · 30, 5 · 10^-3 = 103 кг,

где F_я., см² - сечение прямой части ярма;

МО, см - расстояние между осями стержней.

Вес угловой части ярма:

G_я.у = γ · 2 · [F_ст · h₂ + F'_ст · (h₁ - h₂)] · 10^-3 = 7, 65 · 2 · [103 · 9 + 69, 69 · (11 - 9)] · 10^-3 = 16 кг.

где F'_ст, см² - сечение двух средних пакетов стержня;

h₁, h₂, см, - ширина пластин среднего и крайнего пакета ярма соответственно.

Вес ярм:

G_я = G_я.п + G_я.у = 103 + 16 = 119 кг.

Общий вес электротехнической стали:

G_с = G_ст + G_я = 102 + 119 = 221 кг.

Вес обмоточного материала.

Обмотка НН:

Для обмотки выбран медный провод марки ПББО.

G_НН = m · γ · π · s_п · D_НН · w_НН · 10^-6 = 84 · 14 · 112 · 60 · 10^-6 = 8 кг,

где m · π · γ · 10^-6, кг/мм³ - удельный вес материала обмоток с учетом их числа m = 3;

D_НН, мм - диаметр обмотки.

Обмотка ВН:

Для обмотки выбран медный провод марки ПБ.

G_ВН = m · γ · π · s_п · D_ВН · w_ВН · 10^-6 = 84 · 0, 71 · 318 · 1507 · 10^-6 = 29 кг.

Обмотка ВН для расчета потерь короткого замыкания:

G'_ВН = 84 · 0, 71 · 318 · 1432 · 10^-6 = 27 кг.

Общий вес обмоточной меди:

G_м = G_НН+ G_ВН = 8 + 29 = 37 кг.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒