1. Визначення розмірів муздрамтеатру
Основні розміри стрижня сердечника - його діаметр і висота, число ступенів і наближене активну перетин - визначалися на початку розрахунку. Остаточний розрахунок магнітної системи зазвичай проводиться після того, як встановлені розміри обмоток трансформатора, головних ізоляційних проміжків, перевірені втрати і напруга короткого замикання. При остаточному розрахунку визначаються: розміри пакетів стержня і ярма, число листів стали в пакетах, висота стрижня, відстань між осями стрижнів, маса стрижня, ярем і повна маса стали в трансформаторі.
Після остаточного встановлення всіх розмірів визначаються втрати і струм холостого ходу.
Розташування поздовжніх охолоджуючих каналів в перерізі стержня масляного трансформатора проводиться з таким розрахунком, щоб загальна товщина пакета між двома каналами не перевищувала 8,5-10 см, а між крайнім каналом і зовнішньою поверхнею стрижня 10-12 см. В стрижнях діаметром до 35 см охолоджуючі канали зазвичай не робляться.
При розрахунку ширина пакета а зазвичай округляється до 0,1 см, товщина b - до 0,05 см.
Повний переріз ступінчастою фігури, см 2,
ПФС =.
Активне перетин, см 2,
Пс = Кз ПФС,
де Кз - коефіцієнт заповнення в залежності від товщини листа вибирається по табл. 4.6.
Для нормалізованого діаметра стрижня заводами були розроблені геометричні розміри пакетів стрижнів і ярем, які наведені в табл. 1-4.
Щоб виключити грубі помилки при розрахунку поперечного перерізу стержнів і ярем наводяться табл. 5 і 6, в яких наведені площі перетинів стрижнів і ярем при діаметрах від 8 см до 75 см.
Таблиця 1
Розміри пакетів - ширина пластин а й товщина пакетів b, мм, для магнітних систем
без пресують пластини з прессовкой стрижня обмоткою без бандажів
(Nс і nя - число ступенів в перерізі стержня і ярма; друга - ширина крайнього зовнішнього
пакету ярма; ККР - коефіцієнт заповнення кола для стержня)
Примітки: 1. У магнітній системі з пресують пластиною виключити останній - сьомий чи восьмий пакет стрижня. 2. Крайній зовнішній пакет ярма має ширину а і товщину, що дорівнює сумі товщин трьох крайніх пакетів (5-7 або 6-8) при відсутності пресують пластини, або двох крайніх пакетів (5-6 або 6-7) при її наявності
Таблиця 3
Розміри пакетів стержня - ширина пластин a і товщина пакетів b, мм, для магнітних систем
без пресують пластини і з пресують пластиною з прессовкой стрижнів бандажами
з стеклоленти (nс і nя - число ступенів в перерізі стержня і ярма; aя - ширина крайнього
зовнішнього пакета ярма; kкр - коефіцієнт заповнення кола для стержня)
Діаметр
стрижня d, м
Товщина пакетів стержня b, мм, при ширині
пластин a, мм
Товщина пакетів стержня b, мм,
при ширині пластин a, мм
без пресують пластини
з пресують пластиною
При ширині пластин a, мм
При ширині пластин a, мм
Примітки: 1. У магнітній системі з пресують пластиною виключити останній пакет стрижня з найменшою шириною пластини а. 2. Крайній зовнішній пакет ярма має ширину а і товщину, що дорівнює сумі товщин трьох (діаметри 0,3-0,39 мм) або чотирьох (діаметри 0,40-0,42 мм) крайніх пакетів стержня при відсутності пресують пластини. При її наявності число об'єднаних пакетів ярма зменшується на одиницю. В дужках вказана ширина охолоджуючого каналу, мм.
Геометричні розміри пакетів стержня при dст від 37 до 42 см
Діаметр стрижня d, м
Товщина пакетів стержня b, мм, при
ширині пластин a, мм
Товщина пакетів стержня b, мм,
при ширині пластин a, мм
без пресують пластини
з пресують пластиною
При ширині пластин a, мм
При ширині пластин a, мм
Площі перетину стрижня Пф.с і ярма Пф.я і обсяг кута Vу
плоскою шіхтованной магнітної системи без пресують
пластини при розмірах пакетів
Площі перетину стрижня Пф.с. і ярма Пф.я. і обсяг кута Vу
плоскою шіхтованной магнітної системи при розмірах пакетів
Без пресують пластини
З пресують пластиною
Без пресують пластини
З пресують пластиною
Число і розміри поздовжніх каналів в стержнях вибираються по табл. 7 або 8.
Таблиця 7
Число і розміри поздовжніх каналів
в стрижнях сучасних масляних трансформаторів
Потужність на стрижень
Діаметр каналу d, см
Число каналів nк
Ширина каналу вк, см
Число і розміри поздовжніх каналів
в стрижнях сучасних сухих трансформаторів
Потужність на стрижень
Діаметр каналу d, см
Число каналів nк
Ширина каналу Вк, см
Примітка. Якщо в стрижні є один поперечний по відношенню до листів канал шириною зазвичай 1,2 см, то число поздовжніх каналів, знайдене по таблиці, зменшується на одиницю
У нових серіях трансформаторів застосовується ярмо ступінчастою форми з числом ступенів від 3 (20-560 кВА) до 6 (20-60 тис. КВА).
В цьому випадку кордону пакетів в ярмі повинні збігатися з межами відповідних пакетів в стрижні.
Повний переріз, см, ярма попередньо визначається за формулою
Пф.я. = Кя Пф.с,
де Кя = 1,05-1,15 для ярма прямокутної форми і Кя = 1,00-1,05 для ступеневої ярма.
Більше значення Кя відповідає трансформаторів малої потужності, менше - великий.
Ширина ярма bя визначається відповідними розмірами стержня:
bя = # 229; bn - для стержня без охолоджуючих каналів, см;
bя = # 229; bn + nкbк - для стержня з nк охолоджуючими каналами і шириною їх bк, см.
Висота ярма hя, см, при прямокутному перерізі визначається з виразів:
для сердечника без каналів
hя =;
для сердечника з nк каналами
hя =.
Значення hя округлюються до 0,1 см.
Висота hnя, см, окремих пакетів ступеневої ярма
hnя =,
де Пnк - сума повних перетинів До пакетів стержня, що мають стик з даними пакетом ярма, см 2; # 229; вnк - сума товщини цих пакетів стержня, см.
При числі ступенів ярма, рівному числу ступенів стрижня для будь-якого пакета ярма
hnя = aКя,
де a - ширина відповідного пакета стрижня.
Повний переріз ярма, см 2,
Пф.я. = # 229; (Hnя - bnя),
де bnя - товщина відповідних пакетів ярма, см.
Для прямокутного ярма, см 2,
Активне перетин ярма, см 2,
Пя = Кз Пф.я, см 2.
Число листів стали в окремих пакетах стержня і ярма
nл =,
де - товщина листів сталі, див.
Визначення довжини стрижня здійснюється за формулою
де і - відстані від обмоток до верхнього і нижнього ярма, що визначаються за табл. 3.3 або 3.4, а також 3.9 і 3.10.
Відстань між осями сусідніх стрижнів
де - зовнішній діаметр обмотки ВН; - відстань між обмот-ками ВН сусідніх стрижнів, що визначається за табл. 3.9.
Якщо при розрахунку прийнятий нормалізований діаметр стрижня, геометричні розміри пакетів приймаються по табл. 1-4.
Маса стали в стрижнях і ярмах може визначатися різними способами в залежності від прийнятої форми поперечного перерізу ярма. Якщо поперечний переріз ярма має прямокутну форму, то маса стали, кг, в стрижнях Gст визначається за формулою
Gст = cПс 10-3, (1)
де c - число активних стрижнів; gст - питома маса трансформаторної сталі, кг / дм3, що застосовуються в силових трансформаторах марки стали мають питому масу: гарячекатана 7,55 кг / дм3, холоднокатана 7,65 кг / дм3; Пс - виражено в см 2. - см.
Маса стали в ярмах, кг, вважається окремо:
- маса частин ярм, укладених між осями крайніх стрижнів
G ¢ я = 2 (c-1) сплячи 10-3, (2)
де С - відстань між осями сусідніх стрижнів, см;
- маса стали в частинах ярма, заштрихованих на рис. 1.
G ¢ я = 10-3 = 2Псh 10-3. (3)
Повна маса, кг, двох ярем
Gя = G + G ¢¢ я. (4)
Повна маса магнітної системи трансформатора
Gст = Gс + Gя.
Мал. 1. До визначення розмірів сердечника
Якщо поперечний переріз ярма виконується у вигляді ступінчастою фігури, симетричною її горизонтальній осі (рис. 2, г, д і е), то розрахунок маси стали, кг, стрижнів слід проводити за формулою
Gс =, (5)
де - розраховується по (1), а по (6)
103 (Пс1 я +.), (6)
де Пс1, ПС2 і т. д. - активні перетину пакетів стержня (рис. 3, в);
h1, h2 і т. д. (рис. 3, а).
Мал. 2. Різні варіанти виконання ярма
Коефіцієнт К в (5) для трифазного трансформатора дорівнює 6, а для однофазного 4.
Маса ярм, кг, розраховується за (4), однаково справедливою для трифазного і однофазного стрижневого трансформатора, визначається по (2), а за формулою
ст10-3-4, (7)
приймаючи hя рівним висоті центрального пакета ярма (рис. 3, а).
Якщо поперечний переріз ярма з боку, що прилягає до торця стержня, обмежена прямою лінією (рис. 3, б), розрахунок маси стержнів Gя слід виробляти по (1) і (2).
Маса частин ярм, кг, в цьому випадку
4 10-3 (Пс1h1 + Пс2h2 +.), (8)
де Пс1 і ПС2 і т. д. - активні перетину пакетів стержня, стикуються з відповідними пакетами ярма (рис. 3, в); h1 і h2 і т.д. - висоти пакетів ярм (рис. 3, б).
Повна маса ярм визначається по (4).
Мал. 8.3. До розрахунку маси
ярма ступінчастою форми
