Рассчитаем предварительную ширину каждой из обмоток в окне конструкции магнитопровода (k = 2 - число фаз в окне для трехфазных трансформаторов):
(1.34)
(1.35)
Определим суммарный размер изоляционных расстояний в окне по поперечной оси:
(1.36)
Ширина окна равна:
(1.37)
Предварительное значение коэффициента φ0
Исходя из условий задания и методических рекомендаций [1], для трансформатора номинальной мощностью Sн = 560 кВА и классом напряжения 10 кВ является конструктивное исполнение со стержневой магнитной системой и цилиндрическими слоевыми обмотками из провода с прямоугольной или круглой формой поперечного сечения.
Форма сечения стержня предполагается ступенчатой, вписываемой в окружность диаметром D.
Рисунок 1. Сечение стержня магнитопровода
При ступенчатой форме сечения магнитопровода несколько снижается расход обмоточного провода. Схема конструктивного исполнения магнитопровода и обмоток приведена на рис. 2.
Значение D определяем по эмпирической формуле:
(1.38)
Поскольку D >190 мм, конструкция рассчитываемого трансформатора будет предусматривать механическое соединение прессовочных балок верхнего и нижнего ярма внешними по отношению к обмоткам вертикальными шпильками, без прессовочной пластины.
Теперь определим коэффициент использования площади круга Кг - отношение площади ступенчатой фигуры сечения к площади описанной вокруг стержня окружности:
(1.39)
Найдем коэффициент заполнения пакета электротехнической стали активной (чистой) стальюКз. Значение этого коэффициента зависит от толщины листов стали, толщины изоляции стали и усилия опрессовки стержня. Согласно таблице 2.2 [1] для стали 3407 толщиной 0,35 мм Кз= 0,97.
Имея информацию о выше указанных коэффициентах, определим коэффициент заполнения активной сталью площади поперечного сечения стержня магнитопровода:
(1.40)
Данный коэффициент φ0является важным конструктивным показателем магнитной системы трансформатора и фактически определяет отношение площади активного сечения стержня магнитопровода к площади, ограниченной окружностью, описанной вокруг ступенчатого сечения стержня.
Рисунок 2. Основные размеры магнитопровода и обмоток
Диаметр стержня магнитопровода
Рассчитаем диаметр стержня магнитопровода.
(1.41)
(1.42)
(1.43)
= 106,25 мм
(1.44)
, мм (1.45)
Число витков ВН
Рассчитаем число витков ВН:
(1.46)
55,6
Теперь определим высоту обмоток. Для этого определим ширину приведенного канала рассеяния:
(1.47)
мм
Теперь необходимо определить отношение среднего диаметра канала рассеяния к диаметру стержня:
, мм (1.48)
(1.49)
