Определение диаметра стержня и высоты обмотки. 
Предварительный расчёт сердечника

Для трансформатора стержневого типа со стержнями, имеющими сечение в форме ступенчатой фигуры, вписанной в окружность, основным размером является диаметр этой окружности. Этот диаметр согласно [1] определяется по формуле:

(2.3).

где.

Sст — мощность на один стержень, ВА;

— ширина приведенного канала рассеяния, мм;

— коэффициент соотношения основных размеров обмоток;

— коэффициент Роговского (коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному) выбирается из справочного материала, согласно ;

— частота питающего напряжения, согласно задания = 50, Гц;

— максимальная индукция в стержне, Тл;

— коэффициент заполнения сталью окружности;

— реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %.

Мощность на один стержень определяется числом стержней несущих основные обмотки трансформатора:

(2.4).

где.

— мощность трансформатора, кВ· А;

— число стержней.

Sст = 2500/8 =312,5 кВ· А.

Коэффициент — отношение длины окружности канала между обмотками — к высоте обмоток — выбираем из справочного материала. Приближенно можно приравнять к средней длине витка двух обмоток. Величина определяет соотношение между диаметром и высотой обмотки.

Для данного типа трансформатора предварительно примем =1,8.

Ширина приведенного канала рассеяния трансформатора.

при определении диаметра стержня еще не известна.

— размер канала между обмотками ВН и НН определяется как изоляционный промежуток по испытательному напряжению обмоток ВН. Размер

предварительно определяют согласно по формуле:

(2.5).

где.

— коэффициент канала рассеяния, раннее принятый:

kкр = 0,912.

тогда бр = 0,9 +0,912· 312,50,25 = 4,73 см.

Индукция в стержне из рулонной электротехнической стали принимается, на данном этапе расчета.

Bc = 1,55, Тл [2].

Коэффициент заполнения сталью kc — относительно активного сечения стержня к площади круга с диаметром, равным диаметру стержня на данной ступени расчета неизвестен, но предварительно его можно согласно [2] принять kc = 0,9.

Подставим полученные значения в формулу диаметра стержня и получим:

Полученный диаметр D0 округляем до ближайшего значения по нормализованной шкале [4]: D0=25 мм.

Высоту обмотки трансформатора определяют согласно [4] по формуле:

H0 = р· D12/в, см (2.8).

где.

D12 — средний диаметр между обмотками может быть приближенно определен так:

D12=б· D0, см (2.9).

где.

б = 1,4 — 1,45 для алюминиевых обмоток согласно [4].

Тогда.

D12=1,4· 25 = 35 см.

Тогда высота обмотки H0 будет равна:

H0 = р· D12/в, см.

Тогда.

H0 = 3,14· 35/1,4 = 78,5 см.

Примем H0 = 0,8 м.

Активное сечение стержня определяется по формуле:

Пс = Пф· kз, см2, (2.10).

где.

Пф = 490,63 см2 — сечение ступенчатой фигуры стержня согласно:

kз = 0,96 — коэффициент заполнения стержня согласно:

Тогда активное сечение стержня будет равно:

Пс = 490,63· 0,96 = 471 см².