Длина стержня ,
где l0 — расстояние от обмотки до верхнего и нижнего ярм, определяем по таблице 4−5 [1].
см.
Расстояние между осями соседних стержней
см.
Определяем массу стали в ярмах:
GЯ` - масса частей ярм, заключённых между осями крайних стержней.
кг.
GУ` - масса стали одного угла.
где a — ширина стыкуемых пакетов стержня и ярма;
b — толщина пакетов стержня.
кг.
Определяем массу стали в стержнях:
GС` - масса стали стержней в пределах окна магнитной системы.
GC`` - масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма.
кг.
кг.
Полная масса стали трансформатора:
кг.
Тепловой расчет трансформатора Потери электрической энергии, возникающие при работе трансформатора в его магнитопроводе и обмотках, а также в деталях конструкции, превращаются в тепловую энергию и вызывают нагревание соответствующих частей трансформатора. Материалы, из которых изготовляется трансформатор, главным образом его изоляционные детали, допускают нагревание лишь до известного предела. Пределы допустимого нагрева для каждого вида материала устанавливаются опытным путем, исходя из надежной длительной работы трансформатора. Вместе с тем в большинстве случаев более полное использование активных материалов получается при повышении их температуры. В связи с этим трансформатор должен быть рассчитан и сконструирован таким образом, чтобы во время работы было бы обеспечено его достаточное охлаждение.
Выделяющееся в трансформаторе тепло рассеивается в окружающую среду. Это тепло передается через внешнюю поверхность трансформатора — обмоток и магнитопровода у сухих трансформаторов и наружных стенок бака и охлаждающих устройств у масляных трансформаторов. Если бы это тепло не рассеивалось, то температура трансформатора непрерывно бы повышалась за счет его теплоемкости, что привело бы к разрушению в первую очередь его изоляции, и трансформатор вскоре вышел бы из строя.
Определим внутренний перепад (перепад в изоляции одного провода) по формуде:
где δ - толщина изоляции провода на одну сторону, см;
λ - теплопроводность изоляции провода, определяем по таблице 9−2 [1], Вт/(см· °С).
°С — для обмотки НН,
°С — для обмотки ВН, Перепад температуры на поверхности обмоток:
Обмотка НН
где k1 — коэффициент, учитывающий скорость движения масла внутри обмотки, зависящий от системы охлаждения. k1=1,0 [1, с. 426];
k2 — коэффициент, учитывающий затруднение конвекции масла в каналах внутренних обмоток. k2=1,0 [1, с. 426];
k3 — коэффициент, учитывающий влияние на конвекцию масла относительной ширины горизонтальных масляных каналов. Выбираем по таблице 9−3 [1] k3=1.
1.
°С.
Обмотка ВН
Где k1=1,0 [1, с. 426];
k2=1,0 [1, с. 426];
k3=1.
1.
°С.
Полный средний перепад температуры от обмотки к маслу:
Обмотка НН
°С, Обмотка ВН
°С,
Заключение
Без преувеличения можно сказать, что широкое применение системы переменного тока стало возможно только после изобретения трансформатора. Благодаря его наличию появилась возможность производить электроэнергию при напряжении, удобном для ее генерирования, передавать ее с напряжением, соответствующим минимальным потерям, и потреблять при напряжении, рассчитанном на параметры электроприемников. Трансформатор не только изменяет напряжение до уровня, удобного для всех звеньев электрической цепи, но и связывает их в единую энергетическую систему. Создание трансформатора, как электротехнического объекта, и дальнейшее его совершенствование оказалось возможным благодаря работам выдающихся как отечественных, так и зарубежных ученых.
Несмотря на то, что трансформатору сегодня около 120 лет, этот объект выдвигает ряд проблем, достаточно сложных, чтобы привлечь к себе внимание большого числа специалистов, занятых как в эксплуатации энергетических систем, так и в производстве трансформаторов.
1. П. М. Тихомиров. Расчет трансформаторов. «Энергия», 1968.
2. А. М. Дымков. Расчет и конструирование трансформаторов. Учебник для техникумов. «Высшая школа», 1971.
3. В. Е. Китаев. Трансформаторы. «Высшая школа», 1967.
4. А. В. Сапожников. Конструирование трансформаторов. Госэнергоиздат, 1956.
5. М. М. Кацман. Электрические машины и трансформаторы. «Высшая школа», 1971.
6. М. П. Костенко и Л. М. Пиотровский. Электрические машины. «Энергия», 1964.
7. А. М. Голунов. Охлаждающие устройства масляных трансформаторов. «Энергия», 1964.
8. В. В. Порудоминский. Трансформаторы с переключением под нагрузкой. «Энергия», 1965.
9. П. М. Тихомиров. Расчет трансформаторов для дуговых электрических печей. Госэнергоиздат, 1959.
10. Е. А. Каганович. Испытание трансформаторов малой и средней мощности на напряжение до 35 кв включительно. «Энергия», 1969.
11. В. П. Шуйский. Расчет электрических машин. «Энергия», 1968.
12. Б. В. Гетлинг. Чтение схем и чертежей электроустановок. «Высшая школа», 1977.
13. В. Н. Камнев. Чтение схем и чертежей электроустановок. «Высшая школа», 1986.
14. Е. А. Каминский. Техника чтения схем и чертежей электроустановок. «Энергия», 1972.
15. Н. С. Дружинин, П. П. Цыблов. Выполнение чертежей по ЕСКД. Издательство стандартов. 1972.
