Transformator cu trei înfășurări.
Distribuția câmpului de împrăștiere la
Încărcarea celor două înfășurări extreme і i іі.
În ultimul caz, înfășurarea mijlocie nu are propriul câmp de împrăștiere, ci se află într-un câmp magnetic cu o constantă în lățimea înfășurării prin inducție creată de cele două înfășurări extreme (figura 7.4). Acest câmp cauzează în mijlocul lichidării pierderile de la curenții turbionari PvII, W, aproximativ 3 ori mai mari decât cu participarea acestei înfășurări în modul nominal de două înfășurări. Aceste pierderi pot fi calculate folosind formula
unde kd, k este coeficientul de pierderi suplimentare calculat pentru înfășurarea medie conform (7.11) cu k = n (n este numărul de fire de înfășurare în direcția radială); RosNІІ - pierderile principale ale bobinei medii la un curent corespunzător la 100% din puterea nominală a transformatorului.
Calcularea pierderilor în robinete pentru un transformator cu trei înfășurări se efectuează în același mod ca și pentru un transformator cu două înfășurări, separat pentru fiecare dintre cele trei înfășurări, la un curent corespunzător puterii nominale de 100%.
Pierderile în peretele rezervorului și detaliile de construcție din oțel sunt determinate pentru trei cazuri HV de sarcină transformator - CH, BH - JT si MT - NN de (7.26) pentru valorile respective ale UP.
Pierderile totale de scurtcircuit pentru fiecare pereche de înfășurări ale unui transformator cu trei înfășurări pot fi calculate prin (7.1). Pentru fiecare pereche de înfășurări, valoarea Pb trebuie înlocuită. și la determinarea pierderilor unei perechi de înfășurări extreme I și III din Fig. 7.4 au adăugat pierderi suplimentare în bobina mijlocie PvII. găsit din (7.27).
Calculul scurt-circuit de pierderi de două înfășurare a autotransformatorului se realizează în același mod ca și pentru un transformator cu două lichidare pentru curenții I1 și I2 înfășurări. În acest caz, Рб este calculat pentru stresul de proiectare uk, р (§ 3.2). La calcularea pierderilor pentru autotransformatorului-trei înfășurare autotransformator cu două înfășurări de cuplare și cuplarea transformatorului dintre înfășurări și înfășurarea III ar trebui să ia în considerare observațiile făcute în § 7.1 (calculul pierderilor pentru cele trei-lichidare transformatoare) și instrucțiunile § 3.2 (calculul autotransformatoare).
7.2. Calcularea tensiunii de scurtcircuit
Tensiunea de scurtcircuit se numește un transformator cu două înfășurare este redusă la tensiunea de temperatură de referință, care trebuie să ia la o frecvență nominală la bornele unuia dintre înfășurările cu curent nominal scurtcircuitează înfășurarea celuilalt, astfel încât ambele înfășurări stabilite. În acest caz, comutatorul trebuie să fie în poziția corespunzătoare tensiunii nominale.
Tensiunea de scurtcircuit determină căderea de tensiune în transformator, caracteristica sa externă și curentul de scurtcircuit. De asemenea, este luată în considerare la selectarea unui transformator pentru funcționarea paralelă.
-Trei înfășurare transformator de tensiune de scurtcircuit se determină în mod similar pentru orice pereche de înfășurări deschise, la o lichidare a treia. Prin urmare, transformatorul cu trei înfășurări are trei tensiuni diferite de scurtcircuit. Pentru transformatoare de tensiune de scurtcircuit și componentele sale sunt de obicei exprimate ca procent din tensiunea nominală, ca o componentă activă pentru a determina o temperatură medie de funcționare a înfășurărilor 75 ° C pentru toate ulei si uscate transformatoare izolate din clasa termică A, E, W. Pentru transformatoare cu clase de izolație F , H, C temperatura de proiectare este de 115 ° С. Componenta activă a tensiunii de scurtcircuit, V, poate fi scrisă ca: Ua = rk In. unde rk - transformator de rezistență scurt-circuit, convertit la una dintre înfășurări sale, cu pierderi suplimentare în înfășurări, pierderile în robinetelor și structuri metalice; Ir - curentul nominal de înfășurare, la numărul de spire din care este încorporat rezistența rk = + r1 r2.
Exprimând componenta activă ca procent din tensiunea nominală, obținem
Înmulțind numărătorul și numitorul cu numărul de faze m și curentul nominal de fază I, obținem o formulă valabilă pentru transformatoare cu orice număr de faze:
unde Pk - pierderea de scurtcircuit a transformatorului, W; S - putere nominală a transformatorului, kV · A. Pentru un transformator cu trei înfășurări, S este cea mai mare dintre cele trei înfășurări (100%); pentru autotransformator S = Stype - putere tipică, dacă doriți să obțineți valoarea calculată a ua, p. și S = Sprox este debitul, dacă este necesar să se obțină valoarea de rețea ua, s.
Componenta reactivă a tensiunii de scurtcircuit, B, poate fi scrisă după cum urmează: Sus = xk In. unde xk = x1 + x2 este rezistența la scurtcircuit a transformatorului, redusă la una dintre înfășurările sale. Exprimând componenta reactivă a tensiunii în procente, obținem
De la teoria generală a transformatoarelor cunoscute transformator reactanță că, pentru cel mai simplu caz dispunerea reciprocă a înfășurări concentrice din fig. 7.5 pot fi reprezentate sub forma (7.30), cu o înălțime egală și o distribuție uniformă a bobinelor înfășurărilor înălțimea lor. Această expresie reprezintă pentru longitudinală (axială) înfășurări câmp parazite, presupunând toate liniile din cadrul liniilor de înălțime bobină de inducție paralelă cu axa de înfășurare corectată pentru devierea de la această linie de inducție direcția de înfășurare în apropierea capetelor reprezentat Coeficientul kp:
Fig. 7.5. Câmpul de împrăștiere a două înfășurări concentrice.
Înlocuind xk în (7.29) și înlocuind Unom cu uw în această expresie, obținem
Raportul πd12 / l = β este una dintre principalele relații care determină distribuția materialelor active în transformator. Introducerea acestei notații și înlocuirea acesteia în numărul de exprimare (7.31) și numărul de rotații ω = Uн / uв. avem
Lățimea canalului de împrăștiere redusă ap. m, în (7.30) - (7.32) în acele cazuri în care dimensiunile radiale ale înfășurărilor a1 și a2 sunt egale sau ușor diferite unul de altul (în transformatoarele de putere S<10000 кВ·А), может быть принята равной
La calculul transformatoarelor cu o putere de 10.000 kVA, ar trebui să ținem seama de inegalitatea mărimilor a1 și a2 și să determinăm ar prin formula
unde d12 este diametrul mediu al canalului dintre înfășurări, m; Dσр1 și Dcр2 - diametrul mediu al înfășurărilor, m.
La calcularea UP (7.31) și (7.32) și pentru toate calculele ulterioare trebuie calculată utilizând dimensiunile reale ale înfășurărilor transformatorului (A1. A2. A12. D12. L), dar valorile nu aproximative p și ap. găsit la determinarea dimensiunilor de bază ale transformatorului. Întregul calcul al tensiunii de scurtcircuit este efectuat pentru o tijă de transformator. De aceea, atunci când se utilizează formula de determinare UP la calcularea atât a trei faze și transformator monofazat trebuie înlocuit în aceste formule de curent, tensiune și putere precum numărul de rotații ale arborelui de înfășurare una pentru funcționare nominală.
Coeficientul kp. ținând seama de devierea câmpului real scurgere din câmpul paralel ideal este determinată de valoarea finită a dimensiunii axiale a înfășurări l în comparație cu dimensiunile radiale (a12. a1. a2), pentru cazul aranjamentului de înfășurare conform Fig. 7.5 poate fi calculat din formula aproximativă
sau mai simplu
De obicei, kp cu un aranjament concentric al înfășurărilor și un aranjament uniform de ture la înălțimea lor variază în intervalul de la 0,93 la 0,98. Distribuția uniformă a turelor de-a lungul înălțimii fiecărei înfășurări la înălțimi egale ale ambelor înfășurări este cea mai rațională. În acest caz, forțele axiale în înfășurările în caz de scurtcircuit de urgență ale transformatorului vor fi cele mai mici. Este vorba de o distribuție uniformă a virajelor în care curge un curent electric. În absența curentului în partea de rotație a înfășurării, aceste transformări din punctul de vedere al formării câmpului magnetic împrăștiat sunt absente.
distribuția neuniformă a bobinelor încărcate curent de ajustare este forțată, de exemplu, atunci când este plasat în mijlocul înălțimii de înfășurare HV reglare bobine WSP deconectate când se reglează de la etapa 5 până la etapa + -5% din tensiunea nominală (fig. 7.6, a). Este extrem de rar să recunoaștem în mod deliberat inegalitatea înălțimilor înfășurărilor din Fig. 7.6, 6 sau c. In transformatoare cu bobine comutator fiecare etapă de control tipic situat pe toată înălțimea înfășurării (vezi. Fig. 6.9).
Actualele bobinele de câmp de împrăștiere pentru cazul off a spirelor una dintre înfășurărilor Fig. 7.6, și pot fi reprezentate într-o formă simplificată ca sumă a două câmpuri: longitudinal creat de numărul total de rotații ale înfășurărilor cu curentul și transversal, cauzate de spirele curente ale înfășurării necompensate datorită diferenței de înălțime.
Fig. 7.6. Diverse cazuri de amplasare relativă a înfășurărilor
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: