Определения напряжения короткого замыкания

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

; 

где  - рассчитанные потери короткого замыкания; - номинальная мощность трансформатора.

Числовой коэффициент для расчета реактивной составляющей напряжения короткого замыкания:

;   

где  - наибольшая высота обмотки НН или ВН, полученная по предыдущим расчетам.

Средний диаметр канала между обмотками:

;

Ширина приведенного канала рассеяния:

;     

Коэффициент, учитывающий отклонение реального поля рассеяния от идеального вследствие конечной высоты обмоток:

;

где коэффициент

;      

где - длина обмоток.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

где  - коэффициент, учитывающий взаимное расположение обмоток НН и ВН.

Полное напряжение короткого замыкания:

;

Погрешность величины  относительно заданного значения:

Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток при коротком замыкании

Действующее значение установившегося тока короткого замыкания в обмотках НН и ВН:

,  

,  

где  - мощность короткого замыкания электрической сети при классе напряжения ВН – 6-10кВ (табл. 7.2 [1]).

Наибольшее мгновенное значение тока короткого замыкания:

где  - коэффициент, учитывающий максимально возможную апериодическую составляющую тока,  принимается в зависимости от величины .

,

;    

Радиальная сила, действующая на обмотку ВН:

где - коэффициент, вычисленный на этапе расчета напряжения короткого замыкания;

- число витков обмотки ВН.

На обмотку НН действует радиальная сила, равная приложенной к обмотке ВН, но противоположного направления.

Поперечное поле рассеяния, направление которого в верхних и нижних половинах обмоток прямо противоположно, образует механические силы  (рис. 4.3), сжимающие обмотки в осевом направлении.

Осевая сила  определяется как:

; 

где - реальная средняя длина обмоток.

Рисунок 4.2 – К определению механических сил в обмотках.

Находится максимальное значение сжимающей силы в обмотке  и действующей на ярмо силы . Эти силы находятся для каждой из обмоток в зависимости от соотношения сил  и  и взаимного расположения обмоток, пользуясь рис. 4.2.

Сила, действующая на ярмо:

Сила сжатия:

;

Напряжение сжатия на опорных поверхностях:

;

где - сжимающая сила; - число прокладок по окружности обмотки, равное числу реек; - радиальный размер обмотки; - ширина опорной прокладки, равная (40-60)мм.

Значение напряжения сжатия на опорных поверхностях обмоток не превышает допустимое значение (18-20)МПа для трансформаторов, мощностью до 6300кВА.

Сила, сжимающая внутреннюю обмотку:

;

Напряжение сжатия в проводе внутренней обмотки:

; 

Напряжения сжатия для обмоток не превышает допустимого значения  для медных обмоток.

Предельная температура обмоток:

где  - наибольшая продолжительность короткого замыкания на сухом трансформаторе при напряжении на вводах трансформатора 10 и 15кВ;  - начальная температура обмотки; - коэффициент, равный 12,5 для медных обмоток.

Вычисленное значение температуры не превышает допустимого значения  для медного провода при воздушном охлаждении трансформатора.

5. Определение характеристик холостого хода