Файл: Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 165

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Соответственно сечение и ширина окна, занимаемые вторичной обмоткой:

s02= s'0— s0 1 = 0,345-JO"3 — 0,132-10-з = 0 ,213 -10'3 м2;

b2— b0 — b1 = l l , 5 — 4,4 = 7,1 мм.

Определяем сечение и диаметр провода вторичной обмотки, принимая в ка­ честве первого приближения прежнее значение *зг=0,37:

ft,,s 0,

0,37-0,213-Ю -s- 10е

= 0,0276 мм2;

snp2 = —

- 10е = — --------------------------

2860

ДО..

 

 

dnp2 =

y 4snp2/n=V 4-0,0276/я =

0,187.

Учитывая некоторое

увеличение

коэффициента заполнения и имеющийся

запас по ширине окна,

принимаем

провод ПЭ-0,19.

Соответственно сечение

провода

 

 

 

«прг= л ^ р2/4 = Я '0,192/4 = 0,0282 мм2.

Принятому диаметру провода

соответствует

коэффициент заполнения

2 = 0,48 (см. рис. 3.21). Учитывая

коэффициентом

0,8 уменьшение заполнения

из-за большого числа выводов, находим

 

£32= 0,8-0,48 = 0,38.

 

Проверяем сечение и ширину окна, занимаемые вторичной обмоткой:

WjS2

 

2863-0,0282 10"* = 0,212-10'3

*зг

~~

0,38

 

 

 

 

 

Ьг

 

0,212-10~3

 

 

 

 

 

30-10-3

7,1 -IQ 3 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

Общая ширина окна, занимаемая обмотками,

 

 

 

Ь1 + &2 = 4 ,4 + 7,1 =

П ,5 мм,

запас

 

12— 11,5 =

0,5 мм.

Средние длины витков обмоток по (3.52) и (3.53):

 

/cpx = 2(d1 + a ) + nb1

=

[2 (12 +

23,9) + я -4,4] 10*» =

85,6-10"»

Р2 = 2 (d, +

а) + я (2 ^ +

Ь2) =

[2 (12 + 23,9) +

 

+ я (2 -4 ,4 +

7,1)] Ю -з= 121,8-Ю-з м.

 

Находим значения

и N по (3.29)

и (3.31):

 

 

 

Nl= -l£B i-

10-6 =

 

85,6-Ю-з

1 0 -о = 1,23-Ю-з MjMMз;

0,53-0,132-Ю-з

*з1 s°i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

*С Р 1

Ц

l C P 2

\

I Q - б _

/

8 5 ’ 6 ' 1 0 '

1

* 3 l Sq i

 

* 3 2

S 0 2

J

 

^0,53-0,132 • 1 0"3

 

121,8-10-»

 

10-« = 2,74-10-з m I m m 2 .

+ 0,38-0,212-10-3

87



Находим сопротивления R't и Rm по (3.28) и (3.30):

 

 

 

 

 

R[ =po,|jV 1

=

(1/56)28602-1,23- 1 0 -з =

jgo 0лс,

 

 

 

Явн = р1^

1У = (1/56)28602-2,74.10-3 =

400

ом.

Полученное значение RBfl удовлетворяет поставленному условию

 

 

 

 

 

 

/?вн <

450 ом.

 

 

 

Находим сопротивления намагничивания в условиях максимальной и мини­

мальной магнитной проницаемости по (3.35)

 

 

 

х

цмакс

_ 2я/Йв>2

|iMaKc =

. 2я-50-2,58-10-«-28602

9 >2 .Щ-з = 5 9 200 ом.

 

 

 

 

 

103-ю-»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* hmhh= 2nfsu>2

рмвн =

..■2,? : 50; 2’58: ?0' 4-28602

з ,45-ю =. 22200 ом.

 

м

 

и

 

 

103-10-*

 

 

 

Отклонение от линейности по (3.21) и (3.41)

 

 

 

 

 

б = _ А

И'макс

Цмин

180

. (9 ,2 - 3 ,4 5 ) 10-»

 

 

 

1 цмакс

 

рмин

59 200

 

3,45-10-»

 

 

 

 

 

 

я 0,0051 или 0,5% .

 

 

Потребление холостого хода по (3.37)

 

 

 

 

 

 

 

Snoxp = k2p

 

=

2 2 1 0 0 2 / 2 2

2 0 0 = 1 , 8

ва.

Активные потери короткого замыкания по (3.54)

 

 

 

 

 

 

Р к =

/2 д в(1 = 0,052-400=

1 вт.

 

Активные потери холостого хода по (3.55)

 

 

 

 

 

Px x = P 0G0s/m = 2 , 1-7,8-103-2,58-10-4.103-10-3 =

0 ,435 вт-

Каждая из секций вторичной обмотки для грубой и плавной регулировки

содержит витков:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)гр = 0,2-2860 =

572 витка,

а>пл = 0,05-2860 =

143 витка.

§3.14. Особенности автотрансформатора

иего расчет

Особенность автотрансформатора заключается в нали­ чии одной обмотки; вторая обмотка является ее частью (рис. 3.27, 3.28). Общая обмотка обтекается разностью первичного и вторич­

ного

токов. Независимая часть большей обмотки (независимая

обмотка) обтекается током этой обмотки.

а в т о т р а н с ф о р м

1.

Рассмотрим сначала случай,

когда

т о р

используется как п о в ы с и т е л ь

н ы й

(см. рис. 3.27).

88


В этом случае первичная обмотка является общей, остальная часть вторичной обмотки — независимая обмотка — обтекается током нагрузки. Если сопротивление нагрузки неизменно, что обычно бывает в устройствах защиты и автоматики, то

/н ез = А .агр = k pU I R Harp

( 3 . 6 0 )

и возрастает с увеличением коэффициента kp.

Рис. 3.27.

Схема повыси-

Рис. 3.28. Схема понизитель­

 

телыюго

автотрансформато­

ного

автотрансформатора

 

ра напряжения:

 

напряжения:

 

У—общая обмотка; 2—независи­

1—общая обмотка; 2—независимая

 

мая обмотка

 

обмотка

 

Первичный ток

 

 

 

 

Л - kpkpIHarp =

Мр^/Янатр,

(3.61)

а разность первичного и вторичного токов, протекающая по об­ щей (первичной) обмотке,

'общ = Л — 'нагр = *Р ( М р - l)U!Rwv

(3.62)

и также возрастает с увеличением kp.

Поэтому расчетным режимом является, в данном случае, мак­

симальное

значение kp= kp.максПри этом

мощность нагрузки в

длительном

режиме

 

 

 

 

 

 

 

■^нагр —

k<Pр.максuancU1-/ дл//RАнагh р*

(3.63)

Определяем сечения общей и независимой обмоток по проте­

кающим в них

токам

по выражениям,

аналогичным

(3.42) и

(3.43). Затем определяем s0 i

и s02 из (3.26) и (3.27) и таким об­

разом получаем

общее необходимое сечение окна для

размеще­

ния общей и независимой обмоток.

 

и исполь­

Учитывая, что w0^

= W\,

а wue3 — W2wI —(kp—l)tc>i

зуя полученные

выражения

(3.60) и (3.61) для 7цез И

/ общ» НЗ-

ХОДИМ

89


 

 

__

^р.макс (^р.макс — 1) U&nw i

 

1

+

 

1O'-

 

 

 

 

 

 

Rmrp Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*з.общ

 

 

 

 

 

Подставляя

значение kp.uaKCUajl/Raarp — SHarp/(kpMaKCUK„)

из (3.63),

по­

лучим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s„ =

( 1 ~~ 1 /^р.макс) ^нагр ^!

 

 

+

кз.общ

10—6

 

(3.64)

где

 

 

 

УдлД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---

*цЛр.макс

 

 

 

 

 

 

 

(3.65)

 

 

 

 

 

Ь

_ |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

""р.макс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выражение (3.64) отличается от (3.44) лишь изменением ин­

дексов коэффициентов заполнения, заменой

kй на] kц

и

мощно­

сти нагрузки

SHarp на уменьшенную *^тип

0

1 /&р.макс) *5нагр‘

 

 

 

 

Последняя

 

называется

типовой мощно­

 

 

 

 

стью

повысительного

автотрансформато­

 

 

 

 

ра и должна

использоваться

в расчете

 

 

 

 

вместо мощности нагрузки S Harp,

которая

 

 

 

 

называется проходной.

 

 

 

повыси­

 

 

 

 

 

Внутреннее

сопротивление

 

 

 

 

 

тельного

 

автотрансформатора

опреде­

 

 

 

 

ляется замером

со

стороны вторичной

 

 

 

 

обмотки

при

закороченной

первичной

 

 

 

 

(рис. 3.29). Схема не отличается от схе­

Рис.

3.29.

Определе­

мы

 

замера

внутреннего

сопротивления

ние

внутреннего со­

трансформатора

с той

лишь

разницей,

противления

повыси­

что

 

роль

вторичной

обмотки

выполняет

тельного

автотранс­

 

форматора

напряже­

независимая и сопротивление закорочен­

 

ния

 

ной первичной

(общей)

обмотки должно

 

 

 

 

приводиться соответственно к числу вит­

ков независимой обмотки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Вн = R -нез

~Ь Яобщ (^ н ез/^ о б щ )-

 

 

 

(3.66)

2.

Теперь рассмотрим случай,

когда

а в т о т р а н с ф о р м а т о р

используется,

как

п о н и з и т е л ь н ы й

(см. рис. 3.28).

Этот

случай более сложный из-за того, что одни и те же витки обмот­ ки могут попадать как в общую, так и в независимую часть в за­ висимости от регулировки, т. е. от значения коэффициента kp.

Ток нагрузки и первичный ток по-прежнему определяются вы­

ражениями (3.60) и (3.61).

Однако в данном случае

ток незави­

симой обмотки — это первичный ток:

 

^нез =

Л. = ^м^Р^У^нагр>

(3 .6 7 )

а ток общей обмотки равен разности тока нагрузки и первичного тока:

90