Библиотека технической литературы. Книги, программы, статьи, схемы и др.

233354431
суббота 24 февраля 2018

Главная

Гидропривод

Оборудование

Справочники

Робототехника

Машиностроение

Электропривод

Электротехника, радиотехника

Рефераты

Обмен ссылками

Поиск

КИНОблог

 


 

Форум >>>

adfun.ru

Страницы: << [1] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 .... >>

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ВВЕДЕНИЕ

1-1. ТРАНСФОРМАТОРЫ И РЕАКТОРЫ

При передаче и распределении электроэнергии, а также в устройствах управления, автоматики и связи широко применяются статические электромагнитные устройства, работа которых основана на использовании явления электромагнитной индукции. Основными элементами таких устройств являются обмотки — важней-. шая часть контуров, в которых индуктируется напряжение (иногда одновитковой обмоткой служит элемент другого устройства, например шина токопровода или вывода, или даже сам потребитель энергии, например отжигаемая проволока или шнур плазмы в физической установке). Часто для локализации магнитного поля рассматриваемые устройства выполняют с магнитными системами (магнитопроводами).

Если рассматриваемое устройство предназначено для использования в электрической цепи собственной индук-, тивности его основных обмоток, то его называют индуктивной катушкой [1-1], а для силовой цепи — реактором [1-2]. В литературе и стандартах встречается также ряд других названий (в частности, катушка индуктивности, реактивная катушка, дроссель, дроссельная катушка) и названий для отдельных . видов устройств, например: магнитный усилитель, индуктивный датчик, делитель тока. Если устройство содержит две или более индуктивно связанные обмотки и предназначено для преобразования одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока, то его называют трансформатором [1-3].

Ряд электромагнитных устройств, хотя и не подпадает под определения терминов «трансформатор» и «реактор» [1-2, 1-3], близок к ним по основным процес-

сам и принципиальным методам расчета. Это, например, индукционные печи (особенно если тигель является вторичной обмоткой), электромагниты циклотронов и некоторых других ускорителей, нейтраллеры (которые МЭК относит к реакторам вместе с заземляющими трансформаторами [1-4]), делители тока, токопроводы. Некоторые устройства можно отнести как к трансформаторам, так и к реакторам, например многие сдвоенные реакторы. Иногда устройство, форм-алдао подпадающее под определение трансформатора [1-3], оказывается по методам расчета дальше от обычного трансформатора, чем от других устройств,— например индукционный регулятор (заторможенная асинхронная электрическая машина с фазным ротором), датчики перемещений и поворота, преобразователи частоты.

Наиболее важную и крупную группу среди всех статических электромагнитных устройств составляют силовые трансформаторы, предназначенные для преобразования электроэнергии в сетях энергосистем и потребителей электроэнергии. Именно их обычно имеют в виду, когда говорят о трансформаторах вообще [1-5 — 1-14]. Несмотря на ряд частных отличий, к ним близки по характеру электромагнитного поля многие виды специальных трансформаторов, разнообразные реакторы и другие электромагнитные устройства. Основное изложение в данной книге ведется применительно именно к силовым трансформаторам, а реакторы рассматриваются попутно. Сугубо специфические вопросы, характерные лишь для отдельных групп специальных трансформаторов, например управление с помощью подмагничивания, не рассматриваются.

Роль расчетов относительно больше при разработке трансформаторов и реакторов большой мощности, где сильнее поле рассеяния и сложнее обмотки, и устройств для повышенной частоты или несинусоидальных токов, когда велика роль добавочных потерь. Кроме того, почти каждый случай переделки проекта крупного трансформатора из-за неудовлетворительных результатов испытаний головного образца очень нежелателен для изготовителя и потребителя. В наиболее мощных трансформаторах и реакторах чаще приходится применять схемы и конструкции, требующие новых методов расчета. Методы, первоначально разработанные Для крупнейших, изделий, затем находят применение и

в менее крупных. Поэтому основное внимание в книге обращено на относительно мощные трансформаторы и реакторы.

В целом автор видит свою задачу в обобщении и систематизации методов решения задач (т. е. в методологии) электромагнитных расчетов и способов борьбы с нежелательными явлениями, встречавшихся при разработке силовых трансформаторов общего назначения и специальных (электропечных, преобразовательных и др.) и разнообразных электрических реакторов.

1-2. СОДЕРЖАНИЕ И ЦЕЛИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РАСЧЕТОВ

К электромагнитным относят расчеты, связанные с токами в проводниках и магнитным полем трансформатора или реактора, кроме расчетов, в которых существенную роль играет энергия электрического поля, т. е. внутренние емкости в трансформаторе (по традиции последние расчеты относят к области электрической изоляции) .

Результатами электромагнитных расчетов являются токи и напряжения обмоток и их частей при различных режимах, индуктивности, потери и электродинамические усилия. В качестве промежуточных результатов для расчета усилий, потерь, магнитострикции и для сопоставления с результатами экспериментальных исследований необходимо определить вектор магнитной индукции или напряженности поля. Исходными данными для электромагнитных расчетов обычно бывают устройство и гео-' метрические размеры трансформатора или реактора, свойства материалов и сведения о режиме и условиях работы (об источниках питания, нагрузках, температуре). Однако возможны самые разные случаи и задачи, например: найти место замыкания парллельных проводов по измеренным потерям; определить полное сопротивление токоограничивающего реактора, включение которого обеспечит допустимые токи короткого замыкания (КЗ); выбрать размеры провода обмотки, соответствующие минимальной удельной тепловой нагрузке при приемлемой электродинамической стойкости. До сих пор задачи оптимизации добавочных потерь и усилий при проектировании решаются практически только методом перебора вариантов, т. е. электромагнитный расчет почти всегда строится как поверочные,

Целью расчета считается прежде всего определение параметров, подлежащих проверке при испытаниях силового трансформатора или необходимых для расчета проверяемых параметров — потерь и тока холостого хода (XX), магнитного поля вне стали, индуктивности рассеяния, потерь в обмотках от вихревых и циркулирующих токов, потерь в массивных деталях конструкции. Этим вопросам посвящены гл. 6—іІЗ. -Попутно рассмотрены смежные вопросы, связанные е%у специфическими режимами различных трансформаторов и реакторов, с электромагнитными исследованиями и мерами борьбы с нежелательными явлениями. Указанным главам предшествуют четыре главы с кратким изложением наиболее общих понятий и методов, в том числе о физическом подобии и схемах замещения.

Особое внимание уделено выявлению главных влияющих факторов, допущениям и методам, позволяющим достаточно быстро и с необходимой точностью выполнить расчет. Требуемая точность расчета зависит от его цели и стадии разработки. От новых расчетов, еще не вошедших в инструкции и литературу, часто нужна относительно грубая быстрая оценка, показывающая перспективность или же неприемлемость предлагаемой схемы или конструкции, необходимость учета влияния рассматриваемого фактора (второстепенного параметра) или возможность пренебречь им, нужные места установки термопар и т. п. Допустимая погрешность такой оценки обычно в несколько раз или на порядок (порядки) больше, чем погрешность окончательного и основного расчетов. При этом, как правило, приходится ограничиваться лишь интуитивными представлениями о вероятной погрешности упрощенных оценочных расчетов, так как для достоверного определения погрешности нужно располагать опытными данными или заведомо более точным методом расчета, а оценочный метод требуется именно ввиду их отсутствия.

Многолетний опыт показывает, что серьезные неполадки или серии аварий из-за дефектов электромагнитного расчета были связаны не с количественной ошибкой или неточностью расчета, а с тем, что явление, оказавшееся важным, вообще не учитывалось при проектировании. Грубейшая расчетная оценка его влияния предотвратила бы изготовление дефектных изделий. В качестве примеров здесь можно привести вихревые токи

в проводах обмоток от радиальной составляющей магнитной индукции, вибрации в трехфазных броневых реакторах, циркулирующие токи из-за сдвига мест перекладок проводов в соседних ходах и по ряду других причин. Во всех этих случаях главной задачей были выявление причины аварии и создание простейшего наглядного метода расчетной оценки. Такой метод практически всегда приводил к разработке и внедрению мер борьбы с данным явлением или его последствиями. При этом меры часто бывали столь эффективны, что более точные методы расчета не требовались. Простые методы расчетов и оценок бывают нужны для определения допустимых и недопустимых режимов работы при эксплуатации, особенно в аварийных условиях.

1-3. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Силовой трансформатор характеризуют прежде всего его номинальные данные — указанные изготовителем значения параметров, являющиеся основой для определения условий изготовления, испытаний и эксплуатации [1-3]. К ним относятся номинальные частота, мощности и напряжения ответвлений обмоток, указанные на паспортной табличке.

Номинальный ток ответвления обмотки определяется по его номинальным мощности и напряжению. Номинальное напряжение однофазного силового трансформатора мощностью 4 кВ-А и более и трехфазного 6,3 кВХ ХА и более относится к режиму XX [1-3], а трансформатора малой мощности — к режиму номинальной нагрузки [1-15]. В последнем случае предусмотрен большой допуск на номинальные напряжения: ±.10% [1-16]. К номинальным данным относят также число фаз, схему и группу соединения и, если необходимо, дополнительные сведения об особых режимах и условиях работы, для которых предназначен трансформатор, например данные о форме кривой тока.

Эксплуатационные электромагнитные характеристики силового трансформатора указывают в форме следующих параметров:

I. Напряжение КЗ пары обмоток — приведенное к расчетной температуре действующее напряжение, которое нужно подвести к одной из обмоток, чтобы в ней установился ток, соответствующий меньшей из номинальных мощностей обмоток данной пары при замкну-

 

Библиотека технической литературы теперь находится по адресу http://bamper.info

При использовании материалов с сайта ссылка на spravka.w6.ru обязательна

                 Наша кнопка:

Copyright © 2008 Spravka

  bigmir)net TOP 100Яндекс цитированияКупите рекламу от 5 центов за клиента!Рейтинг@Mail.ruПокупаем рекламу. Дорого.Rambler's Top100ПРОДВИЖЕНИЕ и РАСКРУТКА 
WEB сайта (сайтов) в сети ИнтернетМЕТА - Украина. Рейтинг сайтов.



Москаленко 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  
Зимин 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38  
Лейтес 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65