Особенности расчетов токов КЗ. При таком режиме ток трехфазного КЗ на выводах ВН трансформатора и мощность КЗ имеют максимальные значения. Однако это сопротивление принято обозначать Z min или X min , имея в виду минимальный режим работы питающей энергосистемы электросети. При расчетах токов КЗ за трансформаторами. Вычисление тока трехфазного КЗ по значению напряжения КЗ трансформатора. Наиболее просто максимальное значение тока в амперах трехфазного КЗ за трансформатором вычисляется по значению напряжения КЗ трансформатора U k: Номинальные токи трансформатора вычислены по выражениям 2 и 3: Полное сопротивление трансформатора Z тр. Активная составляющая полного сопротивления трансформатора R тр. Активное сопротивление трансформатора в омах вычисляется по выражению. Как видно из таблицы, сопротивления, отнесенные к стороне НН с U ном. Значение тока КЗ получилось несколько меньше из-за того, что в расчете по выражению 9 принято среднее напряжение 10,5 кВ, большее в 1,05 раза, чем номинальное 10 кВ. Для сравнения по выражению 4 получаем такое же значение тока КЗ: Минимальное значение тока при трехфазном КЗ на выводах НН трансформатора через переходное активное сопротивление в месте КЗ R пер. Например, для расчета тока трехфазного КЗ через переходное сопротивление R пер. В первую очередь эти сопротивления должны быть приведены к стороне 0,4 кВ по выражению 8: Значения сопротивлений трансформатора принимаются по табл. Минимальное значение тока рассчитывается по выражению Вычисление токов при двухфазнщм КЗ за трансформатором. Вторник, Июль 11, Главная Скачать Карта сайта. Шабад "Релейная защита трансформаторов" Особенности расчетов токов КЗ. ГАЗОВАЯ ЗАЩИТА Мощность тр-ра S ном. Сопротивление, Ом, отнесенное к 10кВ. Сопротивление, мОм, отнесённое к 0,4кВ.
Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора согласно ГОСТ называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установлении в одной из обмоток тока, соответствующего ее номинальной мощности, при замкнутой накоротко второй обмотке. Предполагается равенство номинальных мощностей обеих обмоток. Потери короткого замыкания Рк в трансформаторе могут быть, разделены на следующие составляющие: Потери короткого замыкания могут быть рассчитаны или определены экспериментально в опыте короткого замыкания трансформатора. Обычно добавочные потери в обмотках и отводах рассчитывают, определяя коэффициент kД увеличения основных потерь вследствие наличия поля рассеяния. Так сумма основных и добавочных потерь в обмотке заменяется выражением. Согласно ГОСТ за расчетную условную температуру, к которой должны быть приведены потери и напряжение короткого замыкания, принимают: При нормальной работе трансформатора, т. Поэтому при всех расчетах потерь, вызванных в нормально работающем трансформаторе изменяющимися токами нагрузки обмоток, и при расчете КПД трансформатора обычно в качестве исходной величины пользуются рассчитанными или измеренными потерями короткого замыкания. Потери короткого замыкания трехобмоточного трансформатора изменяются в зависимости от того, как распределена нагрузка между тремя его обмотками. При этом максимальными потерями считаются приведенные к расчетной температуре потери короткого замыкания той пары обмоток, которая имеет наибольшие потери короткого замыкания. Однако на практике принято пользоваться этой формулой в преобразованном, более удобном для расчета виде. При определении потерь в обмотках ВН в 7. В практике расчета трансформаторов часто предельное значение потерь короткого замыкания бывает задано. В частности, для всех силовых трансформаторов общего назначения оно регламентировано ГОСТ. Это обстоятельство налагает ограничения на выбор плотности тока при расчете обмоток трансформаторов. Ранее было показано, что основные потери в обмотках могут быть подсчитаны по 7. Подставляя в эту формулу значение G0 по 7. Практика большого числа расчетов трансформаторов показывает, что выражение, заключенное в скобки в 7. В силовых трансформаторах общего назначения основные потери в обмотках составляют от 0,75 до 0,95 потерь короткого замыкания Рк. Эти формулы позволяют уже в начале расчета с достаточной точностью найти среднюю плотность тока в обмотках, обеспечивающую получение заданных потерь короткого замыкания. Эти формулы являются приближенными и полностью справедливы лишь при равенстве плотностей тока в обмотках J1 и J2. При подборе реальных сечений проводов по сортаменту обмоточного провода всегда возможны отклонения истинных значений J1 и J2 от найденного Jср. В сухих трансформаторах вследствие лучших условий охлаждения внешней обмотки ВН в этой обмотке допускается более высокая плотность тока J2, чем J1 во внутренней обмотке НН , т. Поэтому во избежание отклонения Рк от заданной в большую сторону рекомендуется для сухих трансформаторов принимать Jср около 0,,97 значений, полученных по 7. Этот коэффициент подсчитывается отдельно для каждой обмотки трансформатора. Любая обмотка трансформатора, намотанная из прямоугольного или круглого провода, может быть для расчета коэффициента kД,0 условно представлена в таком виде, как на рис. При этом в такой условной обмотке должно быть сохранено число проводников реальной обмотки в направлениях, параллельном и перпендикулярном направлению вектора магнитной индукции поля рассеяния обмотки. Наличие каналов, параллельных этому направлению, как это будет видно из расчетных формул, не влияет на kД,0. Добавочные потери от вихревых токов, вызванные собственным магнитным полем рассеяния обмоток, неодинаковы для отдельных проводников, различным образом расположённых в обмотке по отношению к полю рассеяния. Наибольшие добавочные потери в двухобмоточном трансформаторе возникают в проводниках, находящихся. Наименьшие потери возникают в слое, наиболее удаленном от соседней обмотки. Коэффициент добавочных потерь для проводников любого слоя с номером k рис. При расчете потерь короткого замыкания обычно рассчитывают средний коэффициент увеличения потерь для всей обмотки, если она имеет однородную структуру, или для отдельных ее частей, если они отличаются размерами или взаимным расположением проводников. Размеры проводов а, b, d а также размер обмотки l при расчетах по 7. Для этого реальные размеры провода, выраженные в справочных таблицах в миллиметрах, следует умножить на Коэффициент kp, если расчет kД производится до расчета напряжения короткого замыкания, может быть для концентрических обмоток принят равным 0, Для некоторых частных случаев, например при частоте 50 Гц, для медных и алюминиевых проводов можно пользоваться следующими формулами:. Добавочные потери в обмотках трансформатора возникают как от продольного поля рассеяния с осевым по отношению к обмоткам направлением индукционных линий, так и от поперечного поля с радиальным направлением линий. Поперечное поле, возникающее при неравномерном распределении тока витков по высоте обмотки вследствие отклонения от осевого направления индукционных линий продольного поля вблизи торцов обмотки, имеет сложную форму, однако оно всегда может быть разбито на ряд участков с линейным распределением индукции, аналогичным рис. Для каждого такого участка расчет коэффициента добавочных потерь может быть произведен с применением 7. В винтовых обмотках кроме добавочных потерь, вызванных полем рассеяния, могут возникать добавочные потери вследствие неравномерного распределения тока между параллельными проводами от несовершенства транспозиций. При этом равномерно распределенная транспозиция в двух - или четырехходовой обмотке может считаться совершенной и практически не вызывающей добавочных потерь. В одноходовых обмотках с одной общей и двумя групповыми транспозициями см. Поэтому в концентрических обмотках с осевым направлением поля рассеяния следует стараться располагать прямоугольный провод большим размером в осевом направлении, т. При намотке того же провода на ребро добавочные потери возрастают в несколько раз см. При продолжительном режиме работы трансформатора все потери, выделяющиеся в обмотках в виде тепла, должны быть отведены в масло с открытой поверхности обмоток. При этом разность температур поверхности обмотки и масла будет тем больше, чем больше плотность теплового потока q на поверхности обмотки, т. Для всех обмоток из прямоугольного и круглого проводов q может быть найдено по формулам 6. Для некоторых обмоток из прямоугольного провода могут быть получены формулы для расчета q и без определения поверхности. Охлаждаемая поверхность элемента, м2, при условии, что каждый провод обмотки омывается маслом c двух сторон рис. При применении их для многослойной цилиндрической или для винтовой обмотки без радиальных каналов следует вместо b подставить nb, где n - число слоев в катушке или в ходу. Для цилиндрической обмотки kз может быть принят 0, Для двухслойной обмотки без охлаждающего канала между слоями рис. В обмотках винтовых и катушечных с каналами между всеми витками или катушками рис. Для обмоток со сдвоенными катушками или витками рис. В начале расчета обмоток для предварительной приближенной оценки q или выбора предельного по заданным q и J размера провода для винтовых и катушечных обмоток можно пользоваться формулами 7. Расчет основных потерь в отводах сводится к определению длины проводников и массы металла в отводах. Этот расчет может быть произведен после окончательного установления конструкции отводов. В процессе расчета может быть произведено приближенное определение массы металла отводов. Основные потери в отводах определяются по формуле. Поэтому предварительный расчет потерь с определением длины отводов по формулам 7. Поля рассеяния обмоток и отводов трансформатора, возникая в пространстве окружающем эти части, проникают также и в ферромагнитные детали конструкции трансформатора - стенки бака, прессующие балки ярм, прессующие кольца обмоток и т. Потери, возникающие в этих ферромагнитных деталях от гистерезиса и вихревых токов, также относятся к потерям короткого замыкания. Эти потери зависят от распределения и интенсивности поля рассеяния, от расположения, формы и размеров ферромагнитных деталей и нестабильных магнитных свойств современных конструкционных сталей. Расчет и учет потерь в деталях конструкции представляет достаточно сложную задачу, для решения которой различными авторами предложен ряд методов более или менее приближенного расчета, основанных на ряде допущений в построении поля рассеяния вблизи ферромагнитных деталей, в приведении реальных размеров бака к условным расчетным размерам и на учете среднестатистических магнитных свойств материалов. Несмотря на ряд упрощений, эти методы требуют большой расчетной работы с применением средств вычислительной техники и при применении различных методов к одному реальному объекту могут дать существенно различающиеся результаты. С ростом номинальной мощности трансформатора возрастают поток и напряженность магнитного поля рассеяния. Вместе с ростом мощности возрастают и потери от гистерезиса и вихревых токов в ферромагнитных деталях конструкции трансформатора - стенке бака, ярмовых балках, прессующих кольцах обмоток и т. Эти потери не только понижают КПД трансформатора, но при концентрации потерь в отдельных деталях также создают опасность нагрева этих деталей до недопустимой температуры. Задачей расчетчика и конструктора трансформатора является не только расчет добавочных потерь в деталях конструкции, но также и правильный выбор конструктивных форм магнитной системы, обмоток, стенок бака и других деталей, обеспечивающих получение наименьших добавочных потерь в деталях конструкции и отсутствие мест опасного сосредоточения этих потерь. Основными мерами по уменьшению добавочных потерь в настоящее время служат: В целях рационального распределения поля рассеяния вблизи ферромагнитных конструктивных деталей, например ярмовых балок, стенок бака и т. Вследствие того, что поле рассеяния обмоток возникает и замыкается в неферромагнитной среде в зоне внутри и вне обмоток, его магнитный поток практически не зависит от наличия или отсутствия в этой зоне отдельных ферромагнитных основных деталей конструкции или экранирующих их элементов. Поэтому в каждой паре конструктивная деталь - экранирующий элемент магнитное поле на данном участке будет сосредоточено в большей части в экранирующем элементе. При этом в электротехнической стали магнитного экрана при индукциях, имеющих место в зоне поля рассеяния, около 0,1—0,2 Тл потери будут во много раз меньше, чем в этой конструктивной детали, не защищенной магнитным экраном. Изготовление экранирующих элементов для стенки бака трансформатора требует затраты значительного количества электротехнической стали, однако для изготовления этих элементов могут быть частично использованы отходы, получающиеся при продольной разрезке рулонной стали на ленты. Большой эффект в снижении добавочных потерь может дать замена ряда стальных деталей - прессующих колец обмоток, ярмовых балок и т. Следует отчетливо представлять, что ферромагнитная конструктивная деталь - прессующее кольцо обмотки, стенка бака и др. При замене ферромагнитной детали неферромагнитной экранирующее действие детали исчезает. Так, при замене стальной стенки бака стенкой из неферромагнитного материала магнитное поле рассеяния обмоток получит свободный выход в пространство вне объема трансформатора, и предвидеть последствия проникновения этого поля в металлоконструкции подстанции и воздействия его на персонал подстанции и на работу электромагнитных приборов и устройств далеко не просто. Поскольку при рациональной конструкции трансформатора потери в ферромагнитных конструктивных деталях составляют сравнительно небольшую часть потерь короткого замыкания, расчетное определение этих потерь для трансформаторов общего назначения в ограниченном диапазоне мощностей можно проводить, используя приближенные методы. За потери короткого замыкания трехобмоточного трансформатора принимается наибольшее из этих трех значений Рк. Расчет основных потерь короткого замыкания для каждой из обмоток трехобмоточного трансформатора производится так же, как и для двухобмоточного. Добавочные потери в двух крайних обмотках - наружной обмотке ВН и внутренней обмотке СН или НН - рассчитываются так же, как и для двухобмоточного трансформатора, по 7. Расчет параметров короткого замыкания стр. Поверхность охлаждения обмотки по 6. После намотки и сушки обмотку спрессовать осевой силой Н. Так сумма основных и добавочных потерь в обмотке заменяется выражением Таким образом, полные потери короткого замыкания, Вт, могут быть выражены формулой 7. Подписаться на рассылку Pandia. Интересные новости Важные темы Обзоры сервисов Pandia. Основные порталы, построенные редакторами. Бизнес и финансы Бизнес: Каталог авторов частные аккаунты. Все права защищены Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Минимальная ширина экрана монитора для комфортного просмотра сайта: Мы признательны за найденные неточности в материалах, опечатки, некорректное отображение элементов на странице - отправляйте на support pandia. Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: О проекте Справка О проекте Сообщить о нарушении Форма обратной связи. Авторам Открыть сайт Войти Пожаловаться. Архивы Все категории Архивные категории Все статьи Фотоархивы. Лента обновлений Педагогические программы. Правила пользования Сайтом Правила публикации материалов Политика конфиденциальности и обработки персональных данных При перепечатке материалов ссылка на pandia.
https://gist.github.com/fa507147d361465f3acbb39ea7a0cae7
https://gist.github.com/607ecdf9191b305195e94422d24c5f0f
https://gist.github.com/d6a188f5e14b42a4828f4496a821e7c7