Что такое номинальная мощность трансформатора

6. Номинальная мощность и номинальные токи в обмотках

Исходя из формул (1) и (2), мощность трансформатора находится в зависимости от геометрических размеров магнитопровода (точнее от сечения стержня), поэтому S_тропределяют по эмпирической формуле, кВА:

кВА (6)

где к– коэффициент, зависящий от мощности трансформатора и марки электротехнической стали, при холоднокатанной стали и мощности трансформатора от 25 до 630 кВА принимается равным от 5 до 5,3.

По полученному приближенному значению мощности, S_трв соответствии с ГОСТ 9680-77 определяется номинальная мощность рассчитываемого трансформатораS_н. Для этой номинальной мощности из таблицы 3 [1], в которой даны параметры холостого хода и короткого замыкания трехфазных масляных силовых трансформаторов общего назначения, классов напряжения 10 и 36 кВ мощностью 25-630 кВА (ГОСТ 12022-76), выписываем параметры, необходимые для дальнейшего расчета: потери холостого хода, потери короткого замыкания, ток холостого хода с учетом выбранной схемы соединения обмоток: Р_хх=270 Вт, Р_кз=1280 Вт,U_кз=5%,I_хх=2,8%.

6.2 Номинальные токи трансформатора

Они определяются исходя из номинальной мощности и номинальных напряжений трансформатора, А:

=1.82 А (7)

=90.99А

где I_н(вн),I_н(нн)– номинальный ток соответственно обмоток высшего

напряжения (ВН) и низшего напряжения (НН), А;

S_н – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_{н(вн) ,}U_н(нн) – номинальные напряжения соответственно обмоток

высшего (ВН) и низшего напряжения (НН), кВ.

7. Определение рациональных величин магнитной индукции в магнитной цепи трансформатора

Рациональная величина магнитной индукции (В) зависит от установленных ГОСТ 12022-76 для данного трансформатора потерь (Р_хх) и тока (I_хх) холостого хода. Для ее определенияна первом этапепользуются рекомендациями производства и принимают в стержнях (В_с) по табл. 5 [1] в зависимости от марки стали и номинальной мощности трансформатора, Тл: В_с=1,57 Тл.

Магнитная индукция в ярме (В_я), будет равна, Тл

=1.457Тл (8)

На втором этапепроводится проверка принятой магнитной индукции по Р_{хх(гост)}иI_{хх(гост)}, т.к. завышенная магнитная индукция приводит к перегреву магнитопровода трансформатора и увеличенному току холостого хода, а заниженная – к перерасходу обмоточных проводов, обмотка вообще может не разместиться на заданном магнитопроводе.

7.1 Расчет потерь в магнитопроводе (потерь холостого хода)

В ремонтной практике для расчета потерь в магнитной системе трансформатора пользуются формулой, Вт

Р_хх=к_Д(p_сG_с+p_яG_я)(9)

где к_Д – коэффициент добавочных потерь, для горячекатанной стали к_Д=1,0. 1,1; для холоднокатанной к_Д=1,25 [2];

p_с, p_я– удельные потери в одном кг стержня и ярма, Вт/кг, берутся по таблицам ГОСТ в зависимости от марки стали, толщины ее листа δ мм, частоты токаfГц, величины магнитной индукции (в стержнях В_си ярмах В_я Тл);

G_с, G_я– масса стали трех стержней и двух ярм, кг.

G_c=mp_cl_cγ=31/2950/5357650=99,98кг

G_я=(m-1)p_яl_яγ=(3-1) 1,0320,6457650=88,3 кг (10)

где γ – плотность трансформаторной стали,γ=7650 кг/м

m – число стержней магнитопровода, шт;

(m-1) – число ярм, шт;

l_я – полная длина ярма для трехстержневого трансформатора, м.

l_я=2С+ А₁=20,27+0,105=0,645 м (11)

где С– расстояние между осями стержней, м;

А₁ – ширина большого пакета стержня, м.

Р_хх=к_Д(p_сG_с+p_яG_я)=1,25(1.29599.98+1,03288.3) =275.76 Вт

Полученная по выражению (9) величина потерь холостого хода сравнивается с допустимой по ГОСТ, табл. 3, при этом

Номинальные параметры трансформаторов

Номинальным называется режим работы трансформатора, для которого он предназначен заводом-изготовителем. Условиями, определяющими номинальный режим работы, являются:

— номинальная мощность, , кВА, МВА;

— номинальное напряжение, , кВ;

— номинальный ток, , А;

— номинальные условия охлаждающей среды;

— напряжение короткого замыкания, ;

— ток холостого хода, ;

— потери холостого хода, ;

— потери короткого замыкания, .

Номинальной мощностью трансформатора называется указанное в паспорте значение полной мощности, на которую трансформатор может быть нагружен непрерывно в номинальных условиях установки и охлаждающей среды при номинальной частоте и напряжении. Если обмотки трансформатора имеют разные мощности, то за номинальную принимают наибольшую (обычно ВН). За номинальную мощность АТ принимается номинальная мощность сторон, имеющих автотрансформаторную связь. Ее называют «проходной» мощностью.

Номинальное напряжение обмоток — это напряжение первичной и вторичных обмоток при холостом ходе (линейные — для 3-хфазных или — для однофазных трансформаторов Номинальным коэффициентом трансформации для 2-х обмоточных трансформаторов называют

Для 3-хобмоточных трансформаторов определяют коэффициент трансформации каждой пары обмоток.

Номинальными токами обмоток трансформатора называют токи, определяемые по их номинальным мощностям и номинальным напряжениям. Под номинальной нагрузкой понимают нагрузку, равную номинальному току.

Напряжение короткого замыкания () — это напряжение в процентах от номинального, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора в замкнутой накоротко другой обмотке ток равен номинальному. Оно характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора. Для 3-х обмоточных трансформаторов и АТ приводится для каждой пары обмоток (при разомкнутой третьей).

Ток холостого хода характеризует активные и реактивные потери в стали и выражается в процентах от номинального тока трансформатора.

Потери холостого хода и короткого замыкания определяют экономичность работы трансформатора. Они характеризуют потери в стали (на вихревые токи и гистерезис) и потери в обмотках при протекании по ним токов нагрузки.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

У вас большие запросы!

Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.

Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.

Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.

Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.

Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад

6. Номинальная мощность и номинальные токи в обмотках

Исходя из формул (1) и (2), мощность трансформатора находится в зависимости от геометрических размеров магнитопровода (точнее от сечения стержня), поэтому S_тропределяют по эмпирической формуле, кВА:

кВА (6)

где к– коэффициент, зависящий от мощности трансформатора и марки электротехнической стали, при холоднокатанной стали и мощности трансформатора от 25 до 630 кВА принимается равным от 5 до 5,3.

По полученному приближенному значению мощности, S_трв соответствии с ГОСТ 9680-77 определяется номинальная мощность рассчитываемого трансформатораS_н. Для этой номинальной мощности из таблицы 3 [1], в которой даны параметры холостого хода и короткого замыкания трехфазных масляных силовых трансформаторов общего назначения, классов напряжения 10 и 36 кВ мощностью 25-630 кВА (ГОСТ 12022-76), выписываем параметры, необходимые для дальнейшего расчета: потери холостого хода, потери короткого замыкания, ток холостого хода с учетом выбранной схемы соединения обмоток: Р_хх=1600Вт, Р_кз=7600Вт,U_кз=5%,I_хх=2.0%.

6.2 Номинальные токи трансформатора

Они определяются исходя из номинальной мощности и номинальных напряжений трансформатора, А:

=18.21 А (7)

=909.88А

где I_н(вн),I_н(нн)– номинальный ток соответственно обмоток высшего

напряжения (ВН) и низшего напряжения (НН), А;

S_н – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_{н(вн) ,}U_н(нн) – номинальные напряжения соответственно обмоток

высшего (ВН) и низшего напряжения (НН), кВ.

7. Определение рациональных величин магнитной индукции в магнитной цепи трансформатора

Рациональная величина магнитной индукции (В) зависит от установленных ГОСТ 12022-76 для данного трансформатора потерь (Р_хх) и тока (I_хх) холостого хода. Для ее определенияна первом этапепользуются рекомендациями производства и принимают в стержнях (В_с) по табл. 5 [1] в зависимости от марки стали и номинальной мощности трансформатора, Тл: В_с=1,5 Тл.

Магнитная индукция в ярме (В_я), будет равна, Тл

=1.733 Тл (8)

На втором этапепроводится проверка принятой магнитной индукции по Р_{хх(гост)}иI_{хх(гост)}, т.к. завышенная магнитная индукция приводит к перегреву магнитопровода трансформатора и увеличенному току холостого хода, а заниженная – к перерасходу обмоточных проводов, обмотка вообще может не разместиться на заданном магнитопроводе.

7.1 Расчет потерь в магнитопроводе (потерь холостого хода)

В ремонтной практике для расчета потерь в магнитной системе трансформатора пользуются формулой, Вт

Р_хх=к_Д(p_сG_с+p_яG_я)(9)

где к_Д – коэффициент добавочных потерь, для горячекатанной стали к_Д=1,0. 1,1; для холоднокатанной к_Д=1,25 [2];

p_с, p_я– удельные потери в одном кг стержня и ярма, Вт/кг, берутся по таблицам ГОСТ в зависимости от марки стали, толщины ее листа δ мм, частоты токаfГц, величины магнитной индукции (в стержнях В_си ярмах В_я Тл);

G_с, G_я– масса стали трех стержней и двух ярм, кг.

G_c=mp_cl_cγ=3*1.1*985/1000*7650=642.48кг

G_я=(m-1)p_яl_яγ=(3-1) 1.61.1757650=442.23 кг (10)

где γ – плотность трансформаторной стали,γ=7650 кг/м

m – число стержней магнитопровода, шт;

(m-1) – число ярм, шт;

l_я – полная длина ярма для трехстержневого трансформатора, м.

l_я=2С+ А₁=20,49+0,195=1.175 м (11)

где С– расстояние между осями стержней, м;

А₁ – ширина большого пакета стержня, м.

Р_хх=к_Д(p_сG_с+p_яG_я)=1,25(1.1642.48+1,6442.23) =1767.87 Вт

Полученная по выражению (9) величина потерь холостого хода сравнивается с допустимой по ГОСТ, табл. 3, при этом