Определение тока холостого хода трансформатора

 

Ток первичной обмотки трансформатора в режиме холостого хода при номинальном напряжении и номинальной частоте называется током холостого хода.

Ток холостого хода и его активную и реактивную составляющие определяют в % от номинального тока первичной обмотки.

Активная составляющая тока холостого хода:

 

(4.10)

 

Реактивную составляющую тока холостого хода определяют по намагничивающей мощности трансформатора . Для этого магнитную систему делят на четыре участка: стержни; ярма, за исключением углов магнитопровода; углы и немагнитные зазоры в местах стыков пластин стали стержней и ярма.

Намагничивающая мощность  равна сумме намагничивающих мощностей всех участков с учетом следующих дополнительных коэффициентов:

1.  – коэффициент, учитывающий влияние резки рулона стали на пластины и срезания заусенцев. Для сталей марок 3405 с отжигом пластин .

2.  – коэффициент, учитывающий форму сечения ярма, способ прессовки стержней и ярма магнитной системы, расшихтовку и зашихтовку верхней части ярма при насадке обмоток .

3.  – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы ([1], табл. 4.4), .

4.  – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы в зависимости от ширины пластины второго пакета стержня или ярма ([1],табл. 4.5), .

Полная намагничивающая мощность:

 

(4.11)

 

где ,  - удельные намагничивающие мощности для стали стержней и ярма, по таблице 4.6 в [1] для индукций , , ;  - число прямых и косых стыков пластин стали ярма и стержней;  - удельные намагничивающие мощности для зазоров, определяются по таблице 4.6 в [1] по индукциям  в прямых и  в косых стыках;  - площади зазоров (стыков) для прямых и косых стыков соответственно.

Тогда по формуле (4.11):

 

 

Реактивная составляющая тока холостого хода:

 

(4.12)

 

Полный ток холостого хода:

 

(4.13)

 

Значение , полученное по формуле (4.13) отличается от  на . Отклонение в пределах допустимого (до 15 %).

Коэффициент полезного действия трансформатора:

 

(4.14)

 

Тепловой расчет трансформатора

 

Тепловой расчет обмоток

 

Плотность теплового потока для цилиндрической обмотки ВН:

 

(5.1)

 

где  - поверхность охлаждения обмотки ВН.

Тогда по формуле (5.1):

 

 

Плотность теплового потока для винтовой обмотки НН:

 

(5.2)

 

где  для медных обмоток;  - коэффициент, учитывающий закрытие изоляционными деталями части охлаждаемой поверхности обмотки;  - число параллельных проводов в обмотке НН;  - число ходов в обмотке НН; ,  - размеры провода НН без изоляции;  - больший размер провода в изоляции.

Тогда по формуле (5.2):

 

 

Внутренний перепад температур в обмотках:

 

(5.3)

 

где  - толщина изоляции провода на одну сторону, для обмотки НН  мм, для ВН ;  удельная теплопроводность изоляции провода,  для кабельной бумаги в масле.

Тогда по формуле (5.3):

 

 

Средний внутренний перепад температуры обмотки:

 

(5.4)

 

Перепад температуры на поверхности цилиндрической обмотки ВН:

 

(5.5)

 

Перепад температуры на поверхности винтовой обмотки НН:

 

(5.6)

 

где  для обмоток НН – коэффициент, учитывающий затруднение конвекции масла в каналах внутренних обмоток;  по таблице 5.1 в [1] – коэффициент, учитывающий влияние относительной ширины радиального охлаждающего канала на конвекцию масла, определяем по

Тогда по формуле (5.6):

 

 

Определим среднее превышение температуры обмотки над средней температурой охлаждающего масла:

 

	(5.7)