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
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 |
^з2 = 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"» |
||||||
/сР2 = 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 -з =. 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 — W2—wI —(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