Трансформаторларды жобалау кезінде негізгі параметр оның қуаты болып табылады. Бұл трансформатордың өлшемдерін анықтайды. Бұл жағдайда негізгі анықтаушы фактор болады толық қуат, жүктемеге берілген:
Трансформатор үшін үлкен санқайталама орамдардың жалпы қуатын оның барлық орамдарына қосылған жүктемелер тұтынатын қуаттарды қосу арқылы анықтауға болады:
(2)Толық резистивті жүктеме кезінде (тоқта индуктивті немесе сыйымдылық компоненттері жоқ) қуат тұтыну белсенді және шығыс қуатқа тең. С 2. Трансформаторды есептеу кезінде маңызды параметртрансформатордың типтік немесе номиналды қуаты болып табылады. Жалпы қуаттан басқа, бұл параметр трансформатордың желіден бастапқы орамасы арқылы тұтынатын қуатын ескереді. Трансформатордың әдеттегі қуаты келесідей есептеледі:
(3)
Екі орамасы бар трансформатордың типтік қуатын анықтайық. Бастапқы орамның жалпы қуаты С 1 = У 1 I 1 қайда У 1 , I 1 - кернеу мен токтың тиімді мәндері Дәл осы қуат бастапқы орамның өлшемдерін анықтайды. Бұл жағдайда трансформатордың бастапқы орамасының бұрылыстарының саны кіріс кернеуіне, ол арқылы өтетін ағындағы сымның көлденең қимасына байланысты. максималды ток(тиімді мән). Трансформатордың жалпы қуаты қажетті өзек қимасын анықтайды s c. Оны келесідей есептеуге болады:
(4)
Трансформатордың бастапқы орамындағы кернеуді өрнектен анықтауға болады У 1 = 4к f В 1 fsБ m, мұндағы s - магниттік ядроның көлденең қимасының ауданы, өзек ені мен оның қалыңдығының көбейтіндісі ретінде анықталады. Трансформатор өзегінің эквивалентті көлденең қимасының ауданы әдетте кішірек болады және пластинаның немесе таспаның қалыңдығына және олардың арасындағы қашықтыққа байланысты болады, сондықтан трансформаторды есептеу кезінде ядроның толтыру коэффициенті енгізіледі, ол келесідей анықталады: магниттік ядроның эквивалентті көлденең қимасының ауданына қатынасы геометриялық аудан. Оның мәні әдетте тең к c = 1 ... 0,5 және таспаның қалыңдығына байланысты. Экструдталған өзектер үшін (ферриттен, альсиферден немесе карбонилді темірден жасалған) к c = 1. Осылайша s = кв с c және трансформатордың бастапқы орамасының кернеуінің өрнегі келесі пішінді алады:
У 1 = 4к f кв В 1 fsв Бм (5)Ұқсас өрнекті қайталама орам үшін де жазуға болады. Екі орамасы бар трансформаторда бастапқы орамның қуаты мен трансформатордың типтік қуаты тең. Бастапқы орамның қуатын келесі өрнекпен анықтауға болады:
У 1 = У 1 I 1 = 4к f кв fsв Бм В 1 I 1 (6)Бұл жағдайда трансформатордың типтік қуаты келесі формула бойынша есептеледі:
(7)Орам сымындағы токтың оның көлденең қимасына қатынасы токтың тығыздығы деп аталады. Дұрыс есептелген трансформаторда барлық орамдардағы ток тығыздығы бірдей:
(8) қайда с obm1, с obm2 - орама өткізгіштерінің көлденең қимасының ауданы.Токтарды ауыстырайық I 1 = js obm1 және I 2 = jsалмасу2 болса, онда (7) өрнектің жақшасындағы қосындыны былай жазуға болады: В 1 I 1 + В 2 I 2 = , j(с obm1 В 1 + с obm2 В 2) = jsм, қайда с m - трансформатор өзегінің терезесіндегі барлық өткізгіштердің (мыс) көлденең қимасы. 1-суретте өзек аймағы анық көрінетін трансформатордың жеңілдетілген конструкциясы көрсетілген с s, магниттік тізбектің терезесінің ауданы сжарайды және бастапқы және қайталама орамалардың өткізгіштері алатын аудан см.
1-сурет Трансформатордың жеңілдетілген конструкциясы
Терезені мыспен толтыру коэффициентін енгізейік. Оның құндылығы ішінде к m = 0,15 ... 0,5 және сымды оқшаулаудың қалыңдығына, орама рамасының конструкциясына, қабатаралық оқшаулауға және сымды орау әдісіне байланысты. Содан кейін js m = jkм сжарайды және трансформатордың типтік қуатының өрнегін келесідей жазуға болады:
(9)(9) өрнектен типтік қуат өніммен анықталатыны шығады сбірге сЖарайды. Трансформатордың сызықтық өлшемі м есе ұлғайған кезде оның көлемі (массасы) м³ есе, ал қуаты м 4 есе артады. Сондықтан трансформаторлардың меншікті салмағы мен өлшемдері номиналды қуаттың жоғарылауымен жақсарады. Осы тұрғыдан алғанда, бірнеше екі орамды трансформаторларға қарағанда көп орамды трансформаторлар қолайлы.
Трансформаторлардың дизайнын жасау кезінде олар өзек терезесінің орамалармен толтыру коэффициентін арттыруға тырысады, өйткені бұл номиналды қуат мәнін арттырады. Стүрі. Осы мақсатқа жету үшін өткізгіштерді ораңыз тік бұрышты көлденең қима. Айта кету керек, практикалық есептеулерде (9) формула ыңғайлырақ түрге ауыстырылады.
(10)
(10) өрнекке сүйене отырып, берілген жүктеме қуаты үшін трансформаторды есептеу кезінде өнім анықталады сбірге сЖарайды. Содан кейін анықтамалық кітапты пайдалана отырып, трансформатордың магниттік ядросының белгілі бір түрі мен өлшемі таңдалады, ол үшін бұл параметр есептелген мәннен үлкен немесе оған тең болады. Содан кейін олар бастапқы және қайталама орамдардағы бұрылыстардың санын есептей бастайды. Сымның диаметрін есептеңіз және орамдардың магниттік тізбектің терезесіне сәйкес келетінін тексеріңіз.
Әдебиет:
«Трансформатор қуаты» мақаласымен бірге оқыңыз:
http://site/BP/KlassTransf/
http://site/BP/SxZamTransf/
үшін дұрыс таңдауоған қосылған электр құрылғыларының қуатына сәйкес кез келген түрдегі трансформатор, сіз бірнеше білуіңіз керек маңызды ережелер. Бұл теориялық материалды зерделеуге де, жергілікті жағдайларды, жергілікті электр желісінің параметрлері мен тар жолдарын есепке алуға да қатысты.
бастап теориялық негіздеріэлектротехника қарапайым екі орамды трансформатордың кез келген орамының номиналды қуаты бірдей және формуламен есептелетінін біледі SHOM = U*I (VA), орамдағы кернеу мен ондағы токтың көбейтіндісі ретінде. Дегенмен, мұндай трансформатордың өзі екі индуктордан тұрады және оның жалпы номиналды қуаты екі компоненттен тұрады - белсенді және реактивті қуат. Жалпы қуатты есептеу формуласы S2=P2+Q2, оның шаршысы сомасына теңкомпоненттердің квадраттары, олар әдетте 900 бұрышта векторлар ретінде бейнеленеді, оның гипотенузасы тікбұрышты үшбұрышжалпы қуат векторы болып табылады. Есептеулер ыңғайлы болу үшін жүктеме коэффициенті енгізілді cosφ, Қайда φ - активті және толық қуат векторларының арасындағы бұрыш.
Сіз сұрай аласыз - бұл бізге не үшін қажет? Және бәрі өте қарапайым - трансформатор орамалардың максималды рұқсат етілген жылытуын ескере отырып таңдалады (әйтпесе оқшаулау тез ескіреді және бүкіл трансформатор істен шығады), ал жылыту тек қуаттың белсенді компонентімен жасалады, оны пайдалану арқылы есептеуге болады. формула P = UIcosφ, біз қазірдің өзінде cosφ не екенін білеміз, трансформатор үшін оның есептелген мәні қабылданады cosφ=0,8. Мағынасы Рваттпен (Вт) құрайды жалпы қуаттрансформаторға қосылуы тиіс барлық электр құрылғылары, өйткені олар басым көпшілігінде белсенді жүктемені тұтынушылар болып табылады. Бірақ трансформатордың жалпы қуаты ( бұл оның төлқұжатында жазылған) вольт-ампер (ВА, кВА) бірліктерімен және оның байланысымен анықталады белсенді қуатШығарылатын тұтынушыларды формула бойынша анықтауға болады S=P/0,8, яғни сіз оған қосылатын қуаттан шамамен 20% артық трансформатор қуатын таңдауыңыз керек. Бұл теория жүзінде, бірақ бұл бәрі емес.
Төмен қуатты трансформаторлар үшін ішкі және сыртқы диссипацияны ескеру де маңызды магнит өрісі. Одан жабық кеңістікте және мәжбүрлі салқындату болмаған кезде жылыту да маңызды. Осыған байланысты ең жақсы өнімділік тороидальды трансформатормен қамтамасыз етіледі, онда орамдар ядро бойымен біркелкі оралған. Штангалы трансформаторлар мен автотрансформаторлар жақсы көрінеді. Және тағы біреуі маңызды нүкте- желідегі электр энергиясының сапасы!
Егер трансформатор жиі кернеу төмендейтін жерлер үшін сатып алынса, қуат резервін көбейту керек, өйткені кернеудің төмендеуімен қуаттың ағымдағы құрамдас бөлігі артады және бұл орамдарды жылыту энергиясын қамтамасыз етеді. Сонымен, теориялық есептеулерге сүйене отырып және трансформатор орнатылған аймақтағы электр желісінің нақты жағдайын ескере отырып, есептелген тұтынудың 30% қуат қоры бар трансформаторды сатып алуды міндетті түрде ұсынуға болады. Бұл оның ұзақ және сенімді жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.
әкелгім келеді нақты мысалқуатты таңдау күштік трансформаторжақында шыққан жобаларымның бірінде. Жоба сараптамадан өтті және күштік трансформаторды таңдау туралы түсініктеме алды, дәлірек айтсақ, күштік трансформатордың қуатын негіздеу қажет болды;
Авторы техникалық сипаттамаларЭлектрмен жабдықтаудың үшінші санаты бойынша 180 кВт рұқсат етілді. Қосулы осы кезеңдеМен 20 кВт қуат тұтынатын бір ғана позицияны (қойма) жасадым, қалған позициялар кейінірек жобаланады.
Әрине, мен 180 кВт қуатқа негізделген күштік трансформаторды таңдадым.
Менің мақалам бар екені естеріңізде шығар:
Бұл тақырып бойынша тағы бір мақала бар:
Сондықтан бұрын жазғандарымды міндетті түрде тексеріңіз.
Жалпы, мәні мынада, егер сіз трансформаторды сәйкес таңдасаңыз әдістемелік нұсқаулар, онда 160 кВА күштік трансформатордың қуаты бізге жетеді. Сарапшы дәл осыны меңзеген. Жобада таңдалған трансформаторлық қосалқы станцияМеталл корпуста 250 кВА. Ең арзан нұсқа.
Мен өз кезегінде TCH 45-4.04-297-2014 11.20 тармағынан сілтеме бердім. Онда бір трансформаторлы қосалқы станцияның жүктеме коэффициенті 0,9-0,95 болуы керек делінген. Сондай-ақ, трансформаторды таңдау негізінде жасалуы керектігі айтылған техникалық сипаттамаларыөндірушілердің трансформаторлары.
Трансформатордың жүктеме коэффициентін есептейік.
Kz=Sр/Str
Sp– жалпы жобалық қуат, кВА;
Stp– күштік трансформатордың қуаты, кВА.
Sp=P/cos=180/0,8=225кВА.
Мен қуат коэффициентін 0,8 деп қабылдадым.
Kz(250)=225/250=0,9
Kz(160)=225/160=1,4
Енді елестетіп көріңізші, қазір жаз, ауа температурасы 30 градус. Металл қабық күн астында қатты қызады деп ойлайсыз ба? Мұндай жағдайларда трансформатордың айналасындағы ауа, менің ойымша, кем дегенде 30 градус болады, мүмкін одан да көп, өйткені KTP тікелей болады күн сәулелері. Мен растамаймын, бұл менің болжамым.
Келесі кестеде 30 градус температурада рұқсат етілген максималды жүйелі жүктемелердің нормалары көрсетілген.
160 кВА трансформаторды тексерейік. Sp=225 кВА - бұл трансформатор әрқашан осы қуатта жүктеледі дегенді білдірмейді. Ол осы қуатта күніне бірнеше сағатқа ғана жүктеледі. Қалған уақытта ол жүктеледі, айталық, оның 65% дизайн қуаты.
225*0,65=146,25 кВА.
Сонда K1=146,25/160=0,91, K1=0,9 мәнін алайық – трансформатордың бастапқы жүктемесі.
Берілген кесте бойынша және температурада қоршаған орта 30 градус, K1=0,9 қалыпты режимдегі 160 кВА трансформатор Sp=225 кВА (Kz=K2=1,4) шамамен...0 сағат жұмыс істей алады. Мұндай жағдайларда трансформатордың максималды жүктеме коэффициенті 0,5 сағатта 1,27 құрайды.
Әрине, рұқсат етілген төтенше жүктемелерге арналған нормалар кестесін де беру керек.
Бұл кестеге сәйкес, біздің трансформатор 2 сағаттан сәл артық жұмыс істей алады.
Трансформатор апаттық шамадан тыс жүктемелерге төтеп бере алатынына қарамастан, мұндай режимдерде трансформатор өте тозып, оның қызмет ету мерзімі қысқаратынын ескеру қажет.
Әрине, жүктеме диаграммасын пайдаланып, қуат трансформаторының қуатын таңдау оңайырақ. Біздің жобалық шарттарымызда әрқашан жабдық қауіпсіздігінің (қуат қорының) шағын маржасы болуы керек деп есептеймін, өйткені энергетикалық жүйе дамып, тұтынылатын электр энергиясының мөлшері артады және жиірек талаптардың бірі техникалық сипаттамада жазылады. : бар трансформаторларды тексеру, яғни. Көптеген қосалқы станциялар шектелген және бұл шағын бизнес үшін проблема болуы мүмкін.
Қорытынды: 160 кВА трансформатор біздің жұмыс жағдайында қалыпты жұмыс істей алмайды, сондықтан жоба үшін 250 кВА трансформатор таңдалды.
Айтпақшы, энергетикалық қадағалау пакетті трансформаторды еш қиындықсыз бекітті.
Сіз менімен келісесіз бе немесе нұсқауларды ақымақтықпен орындауыңыз керек пе?