Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Определение основных размеров трансформатораСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Подавляющее большинство современных силовых трансформаторов выполняется с плоской магнитной системой (магнитопроводом) стержневого типа, с вертикально расположенными стержнями, имеющими поперечное сечение в виде ступенчатой фигуры, вписанной в окружность, и с обмотками в виде круговых, цилиндров (рис. 5). В последнее время получают распространение также пространственные симметричные магнитные системы.
Число ступеней в сечении стержня и коэффициент заполнения площади круга площадью П ф,с ступенчатой фигуры могут быть выбраны по табл. 2 для масляных и по табл. 3 для сухих трансформаторов. Охлаждающие каналы в сечении стержня масляного трансформатора — продольные по отношению к расположению пластин, шириной 6 мм, при диаметре стержня 0,36—0,48 м— один канал; 0,50—0,60 м — два; 0,63—0,75 м — три; 0,80—0,95 м — четыре; 1,00—1,09 м — пять-шесть; 1,12—1,18 м — семь; 1,22—1,29 м — восемь и 1,32—1,50 м — девять; при диаметрах 0,80—1,50 м — дополнительно один поперечный канал шириной 10 мм. В стержне сухого трансформатора — один продольный канал шириной 20 мм при диаметрах 0,24—0,26 м и два таких канала при диаметрах 0,28—0,32 м. Поперечное сечение ярма — многоступенчатое с числом ступеней на 1—2 меньше числа ступеней стержня. Коэффициент увеличения площади сечения ярма по отношению к сечению стержня— 1,01—1,03. При мощностях трехфазных трансформаторов до 630 кВ∙А и диаметре стержня до 0,22 м прессовка набора пластин стержня осуществляется путем забивания деревянных стержней и планок между стержнями магнитной системы и обмоткой НН. При больших мощностях и диаметрах предварительно опрессованный стержень стягивается бандажами из стеклоленты. Ярма прессуются ярмовыми балками, стягиваются шпильками, расположенными вне объема ярма. Выбор марки стали может быть сделан по табл. 4. По этой таблице может быть выбрана индукция в стержне. Электротехническая холоднокатаная анизотропная тонколистовая сталь изготовляется по ГОСТ 21427.1-83. с электроизоляционным термостойким двусторонним покрытием, выдерживающим отжиг при температуре до 820±10 °С. При мощностях трансформаторов до 100 000 кВ∙А это изоляционное покрытие обычно считается достаточным. При больших мощностях предпочитают дополнительно покрывать пластины магнитной системы непроводящей пленкой электроизоляционного лака КФ-965 по ГОСТ 15030-78 с последующей сушкой и запеканием при температуре 450–550 °С. Коэффициенты заполнения , т.е. отношение активного сечения стали к площади ступенчатой фигуры стержня или ярма , для различных видов изоляции пластин приведены в табл. 5. Коэффициент заполнения сталью, т.е. отношение активного сечения стержня к площади круга с диаметром, равным диаметру стержня трансформатора, равен произведению коэффициентов .
Основными размерами трансформатора принято называть диаметр стержня магнитной системы d; высоту обмотки l; диаметр осевого капала между обмотками d 12, приближенно равный среднему диаметру витка двух обмоток (рис. 5). Таблица 2. Число ступеней в сечении стержня современных трехфазных масляных трансформаторов и коэффициент заполнения k кр
Примечания: 1. Коэффициент k кр приведен с учетом охлаждающих каналов в сечении стержня. 2. При использовании таблицы для однофазного или трехобмоточного трансформатора его мощность следует умножить на 1,5. 3. До диаметра стержня d = 0,22 м стержень прессуется расклиниванием с обмоткой, при d > 0,22 м прессовка осуществляется бандажами.
Таблица 3. Число ступеней в сечении стержня современных трехфазных сухих трансформаторов
Примечания: 1. Коэффициент k кр учитывает наличие охлаждающих каналов в сечении стержня. 2. При использовании таблицы для однофазного трансформатора его мощность следует умножить на 1,5.
Таблица 4. Рекомендуемая индукция в стержнях силовых трансформаторов B С, Тл
Примечание. В трансформаторах мощностью 100000 кВ∙А и выше иногда допускают индукцию до 1,7 Тл.
Таблица 5. Коэффициенты заполнения сечения пакета сечением стали k з
Примечание. Большее значение kз можно принимать для трансформаторов мощностью от 1000 кВ∙А и более при прессовке стержней и ярм бандажами, меньшее значение – для трансформаторов мощностью до 630 кВ∙А включительно.
Диаметр стержня, м, предварительно определяется по формуле , где Sст – мощность одного стержня в кВ∙А, ; выбор значения соотношения основных размеров может быть, сделан по табл. 6 ( – средняя длина витка двух обмоток); ; , где – по табл. 10; , где – по табл. 7; — коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному, ; – по табл. 2, 3, 5. По диаметру стержня, найденному по формуле, выбирается ближайшее значение из нормализованного ряда диаметров стержня: 0,08; 0,085; 0.09: 0,095; 0,10: 0,105; 0,11; 0,115; 0,12; 0,125; 0,13; 0,14; 0,15; 0.16; 0,17; 0,18; 0,19; 0,20; 0,21; 0,22; 0,225; 0,23; 0,24; 0,245; 0,25; 0,26; 0,27; 0,28; 0,29; 0,30; 0,31; 0,32; 0,33; 0,34; 0,35; 0,36; 0,37; 0,38; 0,39; 0,40: 0,42; 0,45; 0,48; 0,50; 0,53; 0,56; 0.60; 0,63; 0,67; 0,71; 0,75. После выбора нормализованного диаметра уточняется значение . Активное сечение стержня, м2, . Электродвижущая сила одного витка В, .
Таблица 6. Рекомендуемые значения β
а) Масляные трансформаторы б) Сухие трансформаторы
Примечание. В таблице приведены значения β, рекомендуемые для трехфазных масляных трансформаторов серий 6, 10, 35 и 100 кВ, отвечающих требованиям ГОСТ 12022-76, ГОСТ 11920-73 и ГОСТ 12965-74, и для современных трехфазных сухих трансформаторов. Сталь – марок 3404 и 3405 по ГОСТ 21427.1-83 толщиной 0,35; 0,30 и 0,27 мм; BС =1,6÷1,65 Тл для масляных и BС =1,4÷1,6 Тл для сухих трансформаторов. Таблица 7. Значения коэффициента k в формуле для масляных трехфазных трансформаторов ПБВ с медными обмотками и потерями короткого замыкания по ГОСТ
Примечания: 1. Для сухих трансформаторов с медными обмотками мощностью 10-160 кВ∙А принимать k =0,8÷0,74; для трансформаторов мощностью 160-1600 кВ∙А класса напряжения 10 кВ принимать k =0,58÷0,48.
2. Для обмоток из алюминиевого провода значение k, найденное из таблицы или по примечанию 1, умножить на 1,25. 3. Для обмоток НН из алюминиевой ленты трансформаторов, мощностью 100-1000 кВ∙А значения k принимать как для алюминиевого провода. 4. Для трансформаторов, регулируемых под нагрузкой (РПН) значения k, полученные из таблицы, умножить на 1,10. 5. При отклонении заданных потерь короткого замыкания от потерь, установленных соответствующим ГОСТ, на ±10% значение k, полученное из таблицы, умножить соответственно на 0,96 или 1,04.
Средний диаметр осевого канала, м, ; , где – по табл. 9; , где для трансформаторов мощностью 25–630 кВ∙A; для трансформаторов 1000–6300 кВ∙А с напряжением на обмотке ВН 10 кВ и 1000–80 000 кВ∙А с напряжением на обмотке ВН 35 кВ; для всех трансформаторов с напряжением на обмотке ВН 110 кВ . Высота обмотки .
ИЗОЛЯЦИЯ В ТРАНСФОРМАТОРАХ
Изоляция обмоток подразделяется на: 1) главную – изоляцию каждой из обмоток от частей остова и от других обмоток и 2) продольную – изоляцию между различными точками данной обмотки, т. е. между витками, слоями, катушками, элементами емкостной защиты. Аналогично подразделяется изоляция отводов и переключателей. Изоляция трансформатора должна длительно выдерживать без повреждений электрические, тепловые, механические и физико-химические воздействия, которым она подвергается в эксплуатации. Электрический расчет изоляции производится так, чтобы она могла выдержать приемо-сдаточные и квалификационные испытания, предусмотренные нормами. Приемо-сдаточные испытания изоляции проводятся заводом-изготовителем согласно ГОСТ 1516.1.2-76. При испытаниях: а) главной изоляции масляных трансформаторов, обмотки которых имеют один уровень изоляции линейного конца и нейтрали, испытательное напряжение (табл. 8) прикладывается между испытуемой обмоткой, замкнутой накоротко, и заземленным баком (в сухих трансформаторах – кожухом), с которым соединяются остов и замкнутые накоротко все прочие обмотки испытуемого трансформатора; длительность испытания 1 мин. Обмотки масляных и сухих трансформаторов с рабочим напряжением до 1 кВ имеют . Для сухих трансформаторов классов напряжения 3, 6, 10, 15 и 25 кВ одноминутные испытательные напряжения промышленной частоты составляют соответственно 10, 16, 24, 37 и 50 кВ; б) продольной изоляцией между вводами одной из обмоток прикладывается двойное поминальное напряжение повышенной частоты (2 f и более) при разомкнутых остальных обмотках. Длительность испытания 1 мин.
3. 5 ГЛАВНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТОК. МИНИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАССТОЯНИЯ
Изоляционные расстояния и конструкция главной изоляции обмоток масляных трансформаторов классов напряжения до 35 кВ включительно выбираются по табл. 9 и 10 согласно рис.6.
Таблица 8. Нормированные испытательные напряжения силовых трансформаторов с нормальной изоляцией, кВ, ГОСТ 1516.1-76 и ГОСТ 20690-75 (для класса напряжения 750 кВ)
1 Для трехфазных трансформаторов. 2 Для соединенных в звезду обмоток с полной изоляцией нейтрали при невыведенной нейтрали. 3 Для соединенных в звезду обмоток классов напряжения от 3 до 35 кВ с полной изоляцией нейтрали и для обмоток классов напряжения от 110 до 220 кВ с неполной изоляцией нейтрали, допускающей работу с ее разземлением.
4 Для обмоток классов напряжения от 3 до 35 кВ с полной изоляцией нейтрали при испытании приложенным напряжением одновременно с изоляцией линейного вывода и для обмоток классов напряжения от 110 до 220 кВ с неполной изоляцией нейтрали, допускающей работу с ее разземлением. 5 По данным ВЭИ Структура и основные размеры главной изоляции обмотки ВН класса напряжения 110 кВ с вводом линейного конца в середину высоты обмотки показаны на рис. 7. Главная часть обмотки ВН рассчитана на номинальную мощность. Регулировочная обмотка рассчитана на напряжение, равное половине диапазона регулирования, и включается по ступеням с реверсированием, встречно или согласно с напряжением основной части. Размеры прессующих колец по рис. 7, склеенных из древесно-слоистого материала, = 60 и 80 мм при мощностях до 25000 и 4000-80000 кВ∙А соответственно. Размеры стальных колец = 35 и 55 мм при тех же мощностях. Для стальных колец расстояние от торца обмотки до кольца составляет 90 мм. Главная изоляция обмоток сухих трансформаторов выбирается по табл. 11 согласно рис. 8.
Таблица 9. Главная изоляция. Минимальные изоляционные расстояния обмоток НН с учетом конструктивных требований. Масляные трансформаторы
* Для винтовой обмотки с испытательным напряжением U исп = 5 кВ размеры взять из следующей строки (для мощностей 1000-2500 кВ∙А).
Таблица 10. Главная изоляция. Минимальные изоляционные расстояния обмоток ВН с учетом конструктивных требований. Масляные трансформаторы
Примечания: 1. Для цилиндрических многослойных обмоток минимальное изоляционное расстояние а 12 = 27 мм. Электростатический экран – с изоляцией 3,0 мм. При расчете диаметра стержня магнитной системы и реактивной составляющей напряжения короткого замыкания принимать а 12 = 30 мм. 2. При наличии прессующих колец расстояние до верхнего ярма принимается увеличенным против данных таблицы для трансформаторов 1000-6300 кВ∙А на 45 мм, для двухобмоточных трансформаторов 10000-63000 кВ∙А – на 60 мм и для трехобмоточных трансформаторов этих мощностей – на 100 мм. Расстояние от нижнего ярма и в этих случаях выбирается по таблице. 3. В трехобмоточных трансформаторах при U исп = 85 кВ канал между обмотками СН и НН а 12 увеличивается от 27 до до 36-40 мм для вывода ответвлений от середины обмотки СН (из расчета изолированный опрессованный отвод – 20 мм, цилиндр – 6 мм, канал – 10-14 мм).
Таблица 11. Изоляция обмоток ВН сухих трансформаторов, мм
Таблица 11. Изоляция обмоток НН сухих трансформаторов, мм
Примечания: 1. Указанные в таблице 11 размеры каналов а 01 и а 02 являются минимальными с точки зрения изоляции обмоток. Эти размеры должны быть проверены по условиям отвода тепла по табл. 14. 2. Для винтовой обмотки НН при U исп = 3÷10 кВ ставить цилиндр толщиной 3-5 мм и принимать а 01 не менее 20 мм.
Таблица 12. Выбор витковой изоляции
Примечание. В скобках указаны расчетные размеры провода с учетом допусков.
Таблица 13. Нормальная междуслойная изоляция в многослойных цилиндрических обмотках
ПРОДОЛЬНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТОК
Изоляция витков выбирается по табл. 12. Междуслойная изоляция применяется только в цилиндрических обмотках масляных трансформаторов (табл. 13). В двухслойной цилиндрической обмотке из прямоугольного провода при напряжении одного слоя не более 0,5 кВ достаточная изоляция обеспечивается в масляном трансформаторе осевым каналом шириной 4 мм или двумя слоями картона по 0,5 мм, а в сухом трансформаторе – осевым каналом не менее 15 мм, при рабочем напряжении слоя более 0,5 кВ и до 3 кВ в масляном трансформаторе – осевым каналом 6-8 мм и двумя слоями картона по 1 мм. Междукатушечная изоляция в катушечных обмотках масляных трансформаторов классов напряжения до 110 кВ включительно обычно осуществляется радиальными масляными каналами с минимальной высотой канала, мм, , где – рабочее напряжение одной катушки, В. Размеры горизонтальных масляных каналов проверяются по условиям теплоотдачи – по табл. 14. По этой же таблице выбирается междукатушечная изоляция в сухих трансформаторах. Для повышения электрической прочности при воздействии на обмотку импульсных перенапряжений продольная изоляция начальных и конечных катушек усиливается (табл. 15).
Таблица 14. Минимальные размеры охлаждающих каналов в обмотках, мм А. Масляные трансформаторы
Б. Сухие трансформаторы. Выбор размера канала по допустимому превышению температуры и плотности теплового потока на поверхности обмотки q, Вт/м2
Таблица 15. Изоляция входных витков и катушек, мм
Примечания: 1. Усиленная изоляция при U исп = 55 кВ делается на первой (линейный конец) и последней (нейтраль) катушках обмотки фазы, при U исп = 85 кВ – на двух первых и двух последних катушках. 2. В обмотках классов напряжения 20 и 35 кВ два крайних канала между катушками вверху и внизу – не менее 7 мм каждый. 3. В многослойной цилиндрической обмотке класса напряжения 35 кВ с экраном пять последних витков у нейтрали на каждой ступени имеют усиленную изоляцию – один слой лакоткани ЛХММ вполуперекрышку. 4. Изоляция витков дана на две стороны, изоляция катушек на одну. 5. Вне скобок указана номинальная толщина изоляции витков. Размеры катушки рассчитываются по толщине изоляции, указанной в скобках.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-03-10; просмотров: 83; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.68.112 (0.011 с.) |