Определение напряжения короткого замыкания

Напряжением короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называется напряжение U_KH, которое следует подвести к зажимам одной из обмоток при короткозамкнутой другой обмотке, чтобы в обеих обмотках установился номинальные токи.

Напряжение к.з. определяет падение напряжения в обмотках трансформатора, его внешнюю характеристику и токи короткого замыкания, ударный и установившийся.

Напряжение к.з. U_k, %, согласно [1], определяют через его составляющие.

(33).

где u_кa — активная составляющая напряжения к.з., %;

u_кr — реактивная составляющая напряжения к.з., % .

Определяем величину u_кa по формуле.

; (34).

.

Определяем величину u_кr по формуле.

(35).

где а_р — ширина приведенного канала рассеяния, м;

d₁₂ — средний диаметр канала между обмотками, м;

.

Определяем уточненные значения коэффициента соотношения габаритов трансформатора и коэффициент привидения идеального поля рассеяния к реальному полю k_р.

(36).

где l — высота обмоток ВН и НН, найденная после расчетов обмоток, м;

Итак,.

.

Определяем коэффициент k_р по формуле.

. (37).

Проведём расчёт.

.

Определяем коэффициент k_q, увеличивающий индуктивное сопротивление обмотки, по формуле.

(38).

где l_x — высота регулировочных катушек, м;

l_x =4· b' + 4h_k2 + h_kp = 40,008 + 40,005 + 0,002 = 0,072 м.

Итак,.

.

Далее определяем значение u_кr

.

Исходя из полученных данных определяем u_к

.

Расчетное значение u_k=5,632%, не должно отличаться от заданного u_k=5,5% более чем на ± 5%.

Проверка:

.

Так как 2,337%? 5%, то расчёт проведён верно.

Определим массу трансформатора, для этого определим массу обмоток и отводов по следующим формулам Определяем массу металла обмоток НН.

Y₁ = Y₂ =2700 кг/м³.

m_об.пр1 = 3••D_ср1•W₁•П₁•₁ = 3••0,328•21•9,047•10^-4•2700 = 159,154 кг.

Определяем массу металла обмотки ВН.

mоб.пр2 = 3••Dср2•W2•П2•2 = 3••0,456•632*1,54•10−5•2700 = 112,903 кг.

Масса металла обмоток ВН и НН составляет.

m_об.пр = m_об.пр1 + m_об.пр2 = 159,154+112,903 = 272,057 кг.

Определяем массу металла проводов отводов. При соединении обмоток в звезду масса металла проводов отводов равна.

l_отв1 = 7,5l₁;

;

l_отв2 = 14l₂;

.

таким образом: m_отв = l_отв1П₁₁ + l_отв2П₂₂ ;

.