 |
Электромагнитный расчет трансформатора
|
|
|
|
Трансформаторы для преобразовательных установок, как правило, работают в длительных режимах. В связи с этим для них необходимо тщательно выбирать конструктивные и технологические решения для создания магнитопроводов с минимальными потерями. В большинстве случаев трехфазные магнитопроводы трансформаторов выполняют стержневой конструкции, несимметричными, плоско шихтованными. Для питания аппаратуры от сети 50 Гц широко применяются трансформаторы броневого и стержневого типа. По технико-экономическим показателям предпочтительны трансформаторы стержневого типа, выполненные на стандартных магнитопроводах оптимальной формы. Броневая конструкция практически равноценна стержневой по массе, но уступает по объему и стоимости. При расчёте трансформатора используется методика из [6].
6.1 Действующее значение линейного тока вентильной обмотки:
(6.1)
где Id = 100 А – ток нагрузки.
6.2 Действующие значения фазных напряжений холостого хода вентильной и сетевой обмоток U2ф и U1ф соответственно:
(6.2)
(6.3)
где Ed = 301,538 B - выпрямленное напряжение холостого хода выпрямителя; Uпит.лин. = 380 В - напряжение питания.
6.3 Коэффициент трансформации:
(6.4).
6.4 Действующее значение линейного тока сетевой обмотки:
(6.5).
6.5 В большинстве случаев трехфазные магнитопроводы трансформаторов выполняют стержневой конструкции, несимметричными, плоскошихтованными. Выбираем диаметр стержня магнитопровода трансформатора с воздушным охлаждением для SТ = 30 кВ×А [6, таб.3.2], Dс = 125 мм. Для Dс = 120 мм, согласно [6, таб.2.1], сечение стержня П1=112,3 cм2, сечение ярма П2 = 115,3 см2, коэффициент использования площади круга kи = 0,914.
|
|
|
6.6 Активное сечение стержня магнитопровода:
м2 (6.7)
где КЗ = 0,96 – коэффициент заполнения сечения сталью при жаростойком электроизоляционном покрытии с толщиной листов, равной 0,3 мм.
6.7 Число витков вторичной (вентильной) обмотки трансформатора:
витков (6.8)
где В = 1,2 Тл – электромагнитная индукция в трансформаторе с естественным воздушным охлаждением с классом нагревостойкости изоляции В; fC = 50 Гц – частота питающей сети; qС = 0,01 м2 - активное сечение стержня магнитопровода.
6.8 Число витков первичной обмотки:
w1 = n × w2 = 1,7 × 48 = 81,72» 82 витка (6.9)
6.10 Сечение провода первичной обмотки:
мм2 (6.10)
где j =2 А/мм2 – плотность тока в обмотках с классом нагревостойкости изоляции В для медного провода.
6.11 Сечение провода вторичной обмотки:
мм2 (6.11)
7. Выбор устройств защиты от аварийных токов и перенапряжений
Для обеспечения надежной работы преобразователя необходимо использовать быстродействующие системы защиты. Защита может быть построена на базе коммутационных аппаратов и плавких предохранителей, а также выравнивающих RCD – цепочек.
7.1 Выбор автоматического выключателя
При возникновении аварийного тока на входе преобразователя можно использовать токоограничивающие выключатели переменного тока. В рассчитываемом преобразователе на стороне сетевой обмотки применяем автоматический выключатель переменного тока серии А3712Б, характеристики которого, согласно [7] приведены в таблице 6.1.
|
|
|
Таблица 7.1
Справочные данные автоматического выключателя переменного тока серии А3722Б.
| Значение | |
| Частота сети, Гц | 50 |
| Номинальное напряжение выключателя, В | 380 |
| Номинальный ток выключателей, А | 250 |
| Номинальный ток электромагнитных расцепителей, А | 250 |
| Уставка по току срабатывания, А | 1600 |
| Механическая износостойкость выключателей, кол-во срабатываний | 16000 |
Автоматический выключатель серии А3712Б применяется для защиты электрических установок при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения; род тока – переменный; тип выключателя – токоограничивающий трехполюсный.
|
|
|
