Номинальные токи в обмотках трансформатора формула

6. Номинальная мощность и номинальные токи в обмотках

6.1Номинальная мощность

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

Источник

Силовой трансформатор: формулы для определения мощности, тока, uk%

Силовой трансформатор представляет собой сложную систему, которая состоит из большого числа других сложных систем. И для описания трансформатора придумали определенные параметры, которые разнятся от машины к машине и служат для классификации и упорядочивания.

Разберем основные параметры, которые могут пригодиться при расчетах, связанных с силовыми трансформаторами. Данные параметры должны быть указаны в технических условиях или стандартах на тип или группу трансформаторов (требование ГОСТ 11677-85). Сами определения этих параметров приведены в ГОСТ 16110.

Номинальная мощность трансформатора — указанное на паспортной табличке трансформатора значение полной мощности на основном ответвлении, которое гарантируется производителем при установке в номинальном месте, охлаждающей среды и при работе при номинальной частоте и напряжении обмотки.

Числовое значение мощности в кВА изначально выбирается из ряда по ГОСТ 9680-77. На изображении ниже приведен этот ряд.

Значения в скобках принимаются для экспортных или специальных трансформаторов.

Если по своим характеристикам оборудование может работать при разных значениях мощностей (например, при различных системах охлаждения), то за номинальное значение мощности принимается наибольшее из них.

К силовым трансформаторам относятся:

• трехфазные и многофазные мощностью более 6,3 кВА
• однофазные — более 5 кВА

Номинальное напряжение обмотки — напряжение между зажимами трансформатора, указанное на паспортной табличке, на холостом ходу.

Номинальный ток обмотки — ток, определяемый мощностью, напряжением обмотки и множителем, учитывающим число фаз. То есть если трансформатор двухобмоточный, то мы будем иметь ток с низкой стороны и ток с высокой стороны. Или же ток, приведенный к низкой или высокой стороне.

Напряжение короткого замыкания — дадим два определения.

Приведенное к расчетной температуре линейное напряжение, которое нужно подвести при номинальной частоте к линейным зажимам одной из обмоток пары, чтобы в этой обмотке установился ток, соответствующий меньшей из номинальных мощностей обмоток пары при замкнутой накоротко второй обмотке пары и остальных основных обмотках, не замкнутых на внешние цепи

Взято из ГОСТ 16110

Напряжение короткого замыкания uk — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в ней проходит ток, равный номинальному

Источник — Электрооборудование станций и подстанций

Определились с основными терминами, далее разберем как определить мощность, ток и сопротивление трансформатора на примере:

ТМ-750/10 с номинальными напряжениями 6 кВ и 0,4 кВ. Ток с высокой стороны будет 72,2 А, напряжение короткого замыкания — 5,4%. Определим ток из формулы определения полной мощности:

Так что, если недобрали данных для расчетов, всегда можно досчитать. Но это рассмотрен случай двухобмоточного Т.

Чтобы определить сопротивление двухобмоточного трансформатора в именованных единицах (Ом), например, для расчета тока короткого замыкания, воспользуемся следующими выражениями:

• x — искомое сопротивление в именованных единицах, Ом
• xT% — относительное сопротивление, определяемое через uk% (в случае двухобмоточных эти числа равны), отн.ед.
• Uб — базисное напряжение, относительно которого мы ведем наш расчет (более подробно будет рассмотрено в статье про расчет токов КЗ), кВ
• Sном — номинальная мощность, МВА

В формуле выше важно следить за единицами измерения, не спутать вольты и киловольты, мегавольтамперы с киловольтамперами. Будьте начеку.

Формулы для расчета относительных сопротивлений обмоток (xT%)

В двухобмоточном трансформаторе все просто и uk=xt.

Трехобмоточный и автотрансформаторы

В данном случае схема эквивалентируется в три сопротивления (по секрету, одно из них частенько бывает равно нулю, что упрощает дальнейшее сворачивание).

Трехфазный у которого НН расщепленная

Частенько в схемах ТЭЦ встречаются данные трансформаторы с двумя ногами.

В данном случае всё зависит от исходных данных. Если Uk дано только для в-н, то считаем по верхней формуле, если для в-н и н1-н2, то нижней. Схема замещения представляет собой звезду.

Группа двухобмоточных однофазных трансформаторов с обмоткой низшего напряжения, разделенной на две или на три ветви

Хоть внешне и похоже на описанные выше, и схемы замещения подобны, однако, формулы будут немного разные.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Источник

Расчет основных электрических величин и главной изоляции обмоток трансформатора

Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин: мощности на одну фазу и стержень; номинальных токов на стороне ВН и НН; фазных токов и напряжений.

¨ Мощность одной фазы трансформатора, кВ*А,

Sф = ,
где S – мощность трансформатора; m – число фаз.

¨ Мощность на одном стержне, кВ*А,

S` = ,
где C– число активных (несущих обмотки) стержней.
Обычно для 3-фазных трансформаторов число фаз равно числу стержней.

¨ Номинальный (линейный) ток, А,

на стороне НН I1 = ;
на стороне ВН I2 = ,
где S – мощность трансформатора, кВ*А; U1и U2 – соответствующие значения напряжений обмоток, кВ.
Для однофазного трансформатора номинальный ток, А, определяется по формуле
I = .
При определении токов мощность подставляется в киловатт-амперах (кВ*А), а напряжение в киловольтах (кВ).

¨ Фазные токи, А, трехфазных трансформаторов

при соединении в звезду или зигзаг:
Iф = Iл;
при соединении обмотки в треугольник
Iф = ,
где IЛ – номинальный линейный ток трансформатора.
Схема соединения и группа обмоток обычно задается.

¨ Фазные напряжения, В, трансформатора

при соединении обмотки в звезду или зигзаг:
Uф = ,
при соединении обмотки в треугольник:
Uф = Uл,
где Uл – номинальное линейное напряжение соответствующих обмоток.

¨ Испытательное напряжение трансформатора

Необходимо для определения основных изоляционных промежутков, между обмотками и другими токоведущими деталями.
Это напряжение, при котором проводится испытание трансформатора, а именно электрическая прочность изоляции.
Испытательное напряжение для каждой обмотки трансформатора определяется по табл. 1 или 2 в зависимости от класса напряжения соответствующей обмотки.

Испытательные напряжения промышленной частоты (50 Гц) для масляных силовых трансформаторов (ГОСТ 1516.1-76)

Источник



Расчетные формулы основных параметров трансформаторов

Представляю вашему вниманию таблицу с расчетными формулами для определения основных параметров силовых трансформаторов, а также таблицу коэффициента изменения потерь kн.п. в трансформаторах.

Таблица 1 – Расчетные формулы для определения основных параметров трансформаторов

Исходные данные, которые приводятся в паспорте (шильдике) на трансформатор:

• Потери холостого хода ∆Рх, кВт;
• Потери короткого замыкания ∆Pк, кВт;
• Напряжения короткого замыкания Uк, %;
• Ток холостого хода Iхх,%.

Таблица 2 – Коэффициент изменения потерь в трансформаторах

1. Справочная книга электрика. В.И. Григорьева, 2004 г.

Поделиться в социальных сетях

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» .

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

В этой статье речь пойдет о выборе основных параметров ОПН в сети на напряжение 110 кВ. Отдельно хотелось.

В данной статье будет рассматриваться выбор кабеля (провода) по нагреву при повторно-кратковременном.

В данном примере требуется выбрать опорные изоляторы для раннее выбранных сборных шин 10 кВ. Исходные.

В таблице 1 представлены расчетные формулы для определения основных параметров машин постоянного.

Требуется рассчитать сопротивления обмоток трехобмоточного автотрансформатора типа АТДЦТН-125000/220/110.

Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.

Источник