iii. constuctia si calculul transformatorelor electrice
TRANSCRIPT
Partea a treia
CONSTRUCTIA $I CALCULULTRANSFORMATOARELOR ELECTRICE
C a p i t o I u I 15. ELEMENTELE CONSTRUCTIVEITLE TRANSFORMATOARELOR
' I ' ransfofmatorul e lectr ic este un aparat stat ic cu doui sau mai multeinf5;urIr i cuplate rna{net ic, cu aiutorul c l ru ia se schimbl r . 'a lor i le mir imi-lor e lectr ice ale puter i i in curent al ternat i r ' ( tensiunea; i curentul) , f recvenlar lmintnd aceeagi .
Funct ionarea transformatorului are la bazi fenomenul de inducl ie elec-trornagnet icS. Pentru real izarea unui cuplaj magnet ic c i t mai str ins, inf [ -gur i r i le s int a;ezate pc un rniez ferornagnet ic. La f recvente mai mari de 10 kHztransfot ' rnatolul se leal izcazl f f i miez fe lornagnet ic.
o I n iune! ie de dest inat ia lor , in pr incipal , t ransformatoarele s int :- de putet 'e, care al imenteaz[ anumil i consumator i sau conecteazi
intre ele c l i fe l i te s isteme enelget ice ( in aceasta categor ie se includ gi auto-Iransformaloarele);
- de mdsurd, pr in intermediul cdrora se pot misura caracter ist ic i le unuianumit s istem, de inal t i tensiune cau curen! i mari , cu aparatele de mlsuratobi ;nrr i te, 1r 'ansfomatoare care pot f i incluser qi in categor ia aparatelor elec-t r ice.
f ) intre acestea, probleme deosebi te r id icd t . ransformatoarele de puterepi , in special , cele de puter i g i tensiuni rnal i , chiar daci tehnologia de fabf ical iea arnbelol categor i i este asemlndt oare.
' f ransforrnatoarele de l iuter i rn ic i (Si < 1 kVA) au, de regulS,racirenaturald ln aer ' g i se numesc transformatoare nscate. Cele de puter i mai mari aur ic i re in ulei , de,s i in ul t imul t imp s-au constr-ui t q i t ransformatoare uscatecu prr ter i de pina la 1 600 kVaA.
o Cele mai imnortante elemtnto construet ivo ale t ransfoimatoarelorsint :
- nt iezul lerontagnel ic ;- infdstLrdr i le;
schelo;- constrttcl ia melulic(t ;^* accesorii le.
77t
15.1. CONSTRUCTIA MIEZULUI' FEROMAGNETIC
Miezul feromagnetie, denumit in unele lucrdri presctrrtat miezul magnetic,reprezintd calea de inchidere a f luxului pr incipal a l t ransformatorulul , f lu iprodus de solenal ia de magnet izare a lnf igurdr i i pr imare care se al imenteazdde la o tensiune al ternat iv[ . Este, agaclar, miez'pentru f lux var iabi l , f i inclmagnet izat c ic i ic , cu f recvenfa tensiuni i de al imentare a inf i r ;ur i r i i pr imare.
La transformatoalele de putere, ut i l izate la f recventa indlstr ia l i , mie-zul feromagnet ic este constmit d in to le c ie olel e lectrotehnic al iat cu s i l ic iLr9i izolate intre ele. Ut i l izarea tolelor conduce la rnic;olarea pierder i lor pr in cg-renl i turbionat ' i , iar a l ierea olelului cu s i l ic iu.asigJr ' I p ierder i le lat iv re4use.datorate at i t curenf i lor turbionar i , c i t g i fenorneiului ie histerezis [4J.- .
ln etapa actual i , in constmcl ia miezur i lo l de t ransformatoare se t r t i -l izeazi f recvent to le le c l in o!el e lectrotehnic larninate la rece, cu cr istaleor ientate numite ; i to le le i lurate, izolate. ct car l i t \ izotal ie ceramici) , care l t re-z int l o cregtere.a permeabi l i t5 l i i magnet ice in c l i recf ia laminlr i i s i o i lgusiar.a suprafefei c ic iu lu i h isterezis, in acest fe l mic;or indu-se piercl . r i l " d" *"gn.-tizare-gi pttterea specificSr de magnetizare (deci si solenaiia de rnagnetiza-re).
Pi_erderile prin histerezis, in cazul cind l inii le de cimp au dire"clia para-le l r cu direcl ia de laminare, reprezint i mai pul in c le 50 1" di 'cele mrsurate insi tual ia c ind l in i i le de cimp sint perpendicJlaie p" n. .nJtu, ast fe l cr , deseor i .p ierder i le in direct i i care nu coincic l cu direcl ia c le laminare s int mai rnar i deci tin cazul tablei laminate la cald [15] ._ Izolat ia ceramicd (car l i tu l ) este o acopel i re anorganic i a tablei , pro-dusr pr intr-un tratarnent de suprafa!r at i t termic, c i t "g i chimic, .n." p.u-teieazd tabla atit irnpotriva ruginii in t irnpul stoclri i , cit gi contra oxidlri i int impul recoacer i i ( la cca 800.C).
Tabla laminatd la rece cu cr istale or ientate is i schimbl intr-o mlsul i iimportant i caracter ist ic i le, ca urmare a modif icdr i i s t ructur i i cr istalograf icein t impul t i ier i i , gtanldr i i , indoir i i sau lovir i i to le lor . De aceea, pentrulmbu-ndtdtirea calit i l i i tolelor, a fost necesard introducerea operaliei de recoacerta lor chiar la fabr ic i le de transformatoare, inaintea impachet[ i i i miezului .
Recoacerea se poate face la miezur i impachetate, la pachete de tole sa1.cel mai des, to lS cu tol5. Mlsur ind cu a_paratul Epstein pierder i le speci f ice lafrecvenfa de 50 FIz; i Ia inducl ia de 1,5 T dupd'debi tarea tolelor de t ip NIJ$, i N' I . I , de exemplu, se obf in prs:1,12 W/kg gi respect iv pts:1,17 WTkg:dupr recoacerea told cu to l i , la 810'c, a aceloragi fachete, se obt in val t , r . i lepru :_0,89 W/kg ; i , respect i r - , pru : 0,g7 W/kg.
Din punct de vedere constrr"rct iv, miezul ieromagneLic Dent.r .u t lansfor-maloare se cornPt lne din coloan.ele 1(f ig. 15.1), a l cdrol nrrrndr.depinde cle t i l tu i9 i de numII 'u l de Iaze ale t ransforrnatonr lu i ; i jugur i le 2, care seryesc la inchi-derea l in i i lor de c i rn l ; magnet ic intre coloane.
--
I -a t lansformatoalele de putele, jugul super ior esLe ast le l construi tlnci t sI se 1;oatI demclnta sau'despacheta, penir t r int loclucerea bobinelsr . .. Existd.doul Inetode de a executa rniezul i le : cu imbinar.e pr in supra-punere ,s i l t r in intrefesere.
Potr iv i t pr imei metode, coloanele gi jugul i le se executr separat , iar dupiaceasta miezul se asambleazl cu buloane speciale de str ingere. Este.r . . . rn. .ca, in int lef ierul de imbinare care rezul t r , sr se prevadr gai l i i tur i izolante, re-z istente la temperaturd, cu scopul de a in lStura mir i realurenl i lor turbionar:pr in scurtc i rctr i tarea tolelor coloanelor de cdtre cele dour jugur i ; i inve:,l l3J.
772
^L
I . ' ig. 15.1. Miezuri de transforrnatoare tr i fazatc :a- cLt trei coloane,' b - crr cinci coloane.
Conform metodei a doua (pl in int le lesere), o to l i a coloanei a l te lneazlcu o to l l a jugului ( f ig. 15.2), in ldtur indu-se dezavantajul intref ierului netparazi t a l imbini t ' i i p l in suplapunere. Se obserr , l insl c:4, in zona de imbinare,l in i i le de cimp magnet ic, pe anumite por l i t rn i (ha;ulate f ig. 15.3, a) , au di-recl ia pelpendiculard pe cea a or ient5r i i c l is ta le lor ' , ceea ce duce la cregtereapierderil<lr in f ier gi a curentului de rnagnetizare. De aceea, metoda expus[ sepract icS, in special , in cazul to le lor d in tabld netexturat i ( la miezur i le t ransfor-matoarelor de mic[ putere, impachetate din to le prof i l ) .
Cind se folosegte tabla laminatd la rece cu cr istale or ientate, la t ransfor-matoarele de mare putere la care diametrul cercului c i rcumscr is coloanelordepIgegte 1 m, una din metodele pentl 'u mictorarea pierderilor in colluli estefolosirea construcf ie i in cadre ( f ig. 15.3, b) , caz in care volumul col lur i lor incare direclia l inii lor de cimp magnetic nu coincide cu direclia longitudinaldde laminare se reduce la jumitate. O atenlie deosebiti trebuie acordati, insd,dimension[ri i ramelor deoarece, la acelea;i solenali i de magnetizare, se poateajunge la saturarea excesiv i a ramei inter ioare, care are o lnngime medie al in ie i de c imp mai micd.
Pentru tolele din tabl5 laminat[ la rece cu cristale orientate. asamblareadintre coloane gi juguri se face, prin tegirea tolelor cum este indicat in figu-ra 15.4, a. . .d (pentru col fur i ) 9 i in f igura 15.5 (pentru un miez t r i fazat) .
Modul de asamblare prin lesere a tolelor texturate sau cu cristale orien-tate, are o inf luenld insemnat l g i asupra curentului de magnet izare. Acest
Fig. 15.2, Straturi de tole consecu-tive (alternind) la un miez feromag-netic pentru .un transformator tri-
fazal,
I,T,-Iwit---
OD
Fig. 15.3. Zonele cu pierderi lnfier mdrite la tablasilicioasd laminati la rece ;
a- tn erecul ia normald. a miezului. ; b: tnereculia cu cddre,
u
:iie
d
I
Fig. 15,4, N{odul de asamblarc pr in te; i re ( la colJ.ur i ) a to le lor c l in tabl : i laminatA la rccecu cr istx lc or ientate :
s - teSire Ia .15" ;b - testrc Iu 30" ; c - t ig i re la 15olg\" ; d -- le,s i re conf i inulr i (dre; i l -Lutghiurile cr ,si B din tabl(t laminatd Ia cald).
curent este Ia un ln iez asarnblat i l r in lesere s l lb un unghi de 90' , c le c i r -c l - .t re i or i mai mare deci t in cazul asalnblSr i i unui miez pr in !esere sub un unqhide 45o [15]. Folosirea buloanelor pr in tcr ]e larninate la recc cu cr istalc or ien-tate conduce at i t la cre; te lea pielder i lor in f ier ' (pr in culenf i tu lb ional i s ipr in devierea l in i i lor de c imp magnet ic de la direcf ia de laur iuare), c i t s i lamlr i rea consunr l i lu i de put.ere react ive [ )entf u magrlet izare (pl in nr icsolal t ' i ,secl iuni i efect ive a f ierului) .
Rezul t i deci ch, la rniezr i r i le asamblate pr in lesere din tablS larninatAla rece cu cr istale or ientate, t lebuie s i se t indl la construcl i i f l r i buloane sila o asamblare pr in lesele sub un unghi de 45".
Miezur i le feromagnet ice ale t ransformatoarelor se pot c lasi f ica dupl marmulte criteri i.
o Dupd forma eonstruetivf, a coloatrei, se deosebesc :miezur i cu secl iunea dreptunqhiulard seu pd.tratd, fo losi te in special l i ,
transformatoarele mici (pini la 5 t<VA) ;- miezur i cu secl iunea in l reple ( f ig. 15.{ i ) , urmzr-
r indu-se inscr ierea secl iuni i coloanei intr-un cerc, ast f . .lnci t coef ic ientul de urnDlere cu f ier a l cercului s i l i rc i t mai nralc.
o Ilupd modul .de rdeire a miezului, existi :
- miezui ' i compacte - f I r I canale ( f ig. 15.6, nt :
- miezur i d iv izate - cu canale ( f ig. 15.6, D, c, .fo losi te la t ransformatoare mari , pr in canale c i rcul incruleiul de r lc i re.
o Dupi lorma tolei ut i l izate, se int i lnesc :
- miezur i impachetate c l in to le s imple (debi tatedin benzi) ;
- miezt t r i impachelale t l in to le prol i l ( f ig. 15.7, :
- miezuri feromagnetice spiralizate.
La transf ormatoarele monof azate gi b i f azat emiezur i d in to le prof i l , cu puter i sub 3 kVA, to le le i -respunzdloare circuitelor^ magnetice pot avea o rr-ta:ecl iversi tate de forme. Intr 'epr inder i le constrr tctc,arrde transfomatoare rnic i au Dormal izat o l lat ' te c j i : -
aceste fot 'mb, in special cele care se decul)ea zA LL -
Fig. 15.5. Doud straturisuccesive de tole aleunui miez.trifazat asam-btat filn les'eie la 45d :
.f -
s{ral . ,par ; b. -strat i6Pa7,. .
.114
;Il
I
I
fg
Fig. 15.6. Secl iuni pr in coloanele ut iezur i lor dc t ra l tsfotmator:
a - fdrd canale de rdeire ; b - 111 sqnl l lp Longi ludinale, ' c - cu doud canaleIongi tudinale ; i t t r t canol l ransuersal .
Fig. 15.7. I lodul de in ipachetare pr in tesere
- a miezur i lor d in to le de Dtof i l E s i 1.
Strct por Strot rrnpor
degeur i , de t ip U, I 9 i E. ca c le exemplu in f igura 15.8. Decuparea acestortole fdrd de;eur i nu se face din tabla texturatS, deoat 'ecenu se.poaterespectapr incipiul ca direcl i i le de magnet izale gi cele de larninare sd coincidd at l t lacoloane ci t ; i la jugur i , c i d in tabl i s i l ic ioasd laminatd la rece cu cr istale neo-r ientate, fo iosi ta de obicei la magini le electr ice rotat ive.
o Drrpd num{rnl de eoloane, se deosebesc :
f azat ir i
miezur i cu t lour i ro loane;miezur i cu l re i to loane;mie:ur i cu r inr i colounc. int i lu i le, de regulS, la l ransformatorul t r i -manta i 'miezur i in manta ( f ig. 15.9).
Q{rnl nnr
?75
Fig. 15.8. Tole decupate firi deqeuri pentrutrartsformatoare mici,
, l r l_- il t r i lot tQ a i
,FF
r--b
I rpul de tdd ecorcmrco El
La transformatoarele trifazate, miezurile cu cinci coloane sint, folosite- in cazur i le c ind ut i l izarda unui miez cu t re i coloane ar duce la o in l l t ime mai
mare a transformatorului. in cazul t lansformatoarelor de mare putere, trans-formatoarele cu c inci coloane sint ut i l izate pentru a nu.se r lep[qi gabar i tu lde cale ferat l . Trecerea de Ia o construcf ie cu t re i coloane Ia una cu cinci co-loane qi aceeagi in i l l ime a miezului , conduce la cregterea puter i i cu 2b-Bbo/. .
La t ransformatorul cu coloane, f iecare coloanl poartd una sau mai multeinfl.sur[ri. La acest t ip de transformator fluxul magnetic prin jug este egalcu f luxul pr in coloane. In scopul micgordr i i nesimetr ie i magnet ice, la t ransfor-matoarele cu trei coloane in plan (cu flux for!at), aria secliunii jugului .estede 1,05.. .1,15 or i mai mare deci t ar ia secl iuni i coloanei .
La transformatorul cu miezul in manta, coloanele laterale sint l iberegi indeplinesc rolul unor juguri ; ari i le scfiunilor jugului gi coloanelor lateralesint ceva mai mari deci t jumltate din ar ia secl iuni i coloanei care poart l in-fSgurIri le.
o Dupd felul stringerii miezului, se inti lnesc :- miezuri cu strtngere mecanicd. (cu buroane, cu ti je sudate etc.) ;- miezuri l ipite (cu lac de lncleiere).
776
F ig. 15.9. Told a miezului detransformator monofazat In man,
ta.
Plon de tdrere fomprerderr to toto trp El
ConfEurotro geornetrrcc oToler economlce de trp El
d
i5.2, CONSTRUCTIAINFA$URARILOR
lnfSgur i r i le (a se vedea ; i pala-glaful 16.3.3) const i t r i ie una din pir ' -! i le cele mai importante ale unui t rans-formator. Transformatonr l t rebuie cal-culat g i executat ast fe l inci t mdrimi lesale de baz. l (p ierder i le in infd;ur5r i ,tensiunea cle scul tc i r -cui1 $i inci lz i r i le)sd f ie i r r concordantd cn valor i le pre-scr ise de noI 'me. in acela; i t imp. infa-.)urer i le t lebuie sd asigut 'e t ransforma-Lorului o r ig id i tate dielectr ic l suf ic ien-td, p lecurn s i stabi l i ta le dinamica siterrnicS mare, ast fe l inci l s[ garant.e-ze buna funcl ionare a acestuia s i la su-
cbFig. 15.10. Sensul de c lepdnare la bobirrele
pentru t ransforrnatof :
a. - t l reapla; b- s l i lnorr .
l r ratensirrni le cale apar i r r exlr l , la larc.In f t rncf ie de tensiunea si qtuterea transformatorul t r i se determini fe lu l
izola! ie i , numit 'u l de spire, ct i lenrui ; i a.c i secl iunea spirelor.Exper ienta arat [ c i sect iunea unui conductor de cupru nu trebuie sI
deplqeascl 60-80 mm2, ast fe l inci t , la o densi tate de l l -4 A/mrnr, curentulpentru un conductor s i f ie de 20t)-300 A.
ln funcl ie de sensul c le deplnare, bobinele pot f i pe dreapta ( f ig. 15.10, a)sau pe st inga ( f ig. 15.10, b). Sensul bobinlr i i este esenl ia l ia real izarea grupeide conexiuni cemte de benef ic iar . Depinarea i lnei bobine pe dreapta sau pest inga se face atunci c ind incepe cl in st inga, resj)ect iv din dreapta] ;ablonuluipr iv i t d in partea tambunrlLr i de pe care se desf l$oarI s i rma.
Se dist ine doul l iprr l i l r r incipale de int igtrrAr i : i r r f i l r r r i r i concenlr ice; i infdqur i r i a l ternate.
1nf5;urdi i ie de t ip concentr ic se caracter izeazA pr in faptul cI bobinelede inal t l tensiune sau scr is prescurtat I .1 ' . ; i de joasi tensiune sau scr isprescurtat J.T. , au indl l imi aproximat iv egale, infdgurarea de inal t [ tensiuneavind, in mod obignui t , d iametrul mai mare deoarece este agezath peste ceade joasd tensiune, iar inf [gurarea de ioasi tensiune diametrul rnai mic Fraie-zat i in imediata apropicre a coloanei miezului feromagnet ic, ca iu f igura 15.11,a gi f igura 16.17.
DcF.g. 15.11. Tipur i le pr incipale de lnf{qurdr i :
b - tip a.llenml ; c - tip blindat cu miez in martta Si infdsurdri alternate(Ia un lransformator monofazal),
FFrfi-n
li#.ffi
FHTFFtrF1+q
ffiHtftttt||t-H
-rl-T--rrrr--t--rr--1
nI
Hff i MHff i f f it! ruru uJ tlJ |ir| uJ
a - tip concentric ;
. I I I
ln cazul infA;ur i l i lor c le t ip a. l ternat, d iarnet le le bohinelor de I .T. g ide. l .T. s int egale; in schirnh, pe inal{ imea coloanei t lansformatorului , bobinelecle I .T. a l te lneazl cu cele de. l . ' l ' . ca n f igura - l5.1- l . 1, .
Aploal le in exclusiv i tate se fo losesc in[ i l r r i l i le de t i l t concent l ic , celeal ternate ut i l iz indu-se Ia unele l ransformatoale streciale.
Combinal ia dint le infdsurarea de t ip al ternat s i nr iezul in manta, careformeaz[ t ransformatoare de t i l t b l indat, se vede in f igrrr ,a l5.11, c.
o I l r rpI forma cotrstruct iv i , intd;urar i le l tot f i : c i l inr l r i te, stral i f icate,in qdlel i , conl inue ; i spirulute.
15.2.1. INFA$URARILE CILINDRTCE
inf dgut 'area ci l indr icd 1r ' . f ig. I ( i . I0) r 'eplezin I i o spi la l i c i l indr icS, alecdrei condrtctoare au secl iunea dleptunehirr lar i ; i s int in conlact str ins.Aceste bobine sint ut i l izat .e, c le obicei , la t lansfolmatoalele de 1;utel i g i ten-siuni mici (p in5 la 1 600 kVA si 7{)0 V). l -a capetele bobinei se ut i l izeazl ega-l izator i de capdt din pert inax sau transformerboalc l ( t rafoboald). Grosimeaegal izatorului de capAt este aplor imat iv egal i cu glosi lnea f iecirui strat .
Depdnalea condr-rctoruh-r i se poate lace pe lat ( in n.rajol i tatea cazul ' i lo l ' )sau pe cant, atunci c ind latura mica a conductorului este palaiela cu axi i lon-gi tudinal i a bobinei . in acest c l in urmd caz apar 'p ier-del i supl i rnentale, dator i taref u ldr i i crr lenlului , mai mal i .
ln cazul infSgurdr i i cu mai multe concluctoare l f i re) in palalel , suprapuseradial , pentru t rn i formizarea repart i l ie i culentului d in conductoarele in para-le l , acestea trebuie sd f ie t ranspuse ( f ig. 15. l2) .
Nurndrul total de t lansprrnel i in cazul a, . /n"paralel supral)use radial , infa;urate 1te lat , este de . .nt -z i f ie i are urrndtoarele efecte :
- f iecare dint le condrrctoarele in palalel ocrr l raaceeagi pozi l ie rezul tant i ;
- f iecare concluclor are
Fig. 15.12. Schemele de transpu-nere a condnctoarelor iu paralel.
t t6
conductoare ( f i re) in1 " . Real izarea transpo-
in c i rnpLr l de scSlrdl i
o aceea$l tunglme ;- egal i latea reactanlelor ; i a rezistenlelor
f i re lor in palalel (consecinla pr imelor doud),ceea ce impiedic i apar i f ia curentului de c i rcu-la{ ie dirr t re [ i re.
L,n caz pal t ic t r lac al infa;utdr i i c i l indr icei l const i tu ie infSsurarea in fo l ie, cat 'e este ut i -l izal5 la t ransforrnatoafe cu puter i p ind la2 500 k\ :A gi tensiuni p in l la 10-15 kV. Serut i l izeazS, in special , fo l ia de alurniniu cu, q l -o-
s i rn i de la 0,025 rnm la 2 rnm (SIAS 5681-74).lnfd;ular i le din f t i l ie se pot leal iza rnonobloc,laf i rnezr io l ie i f i in<l egala ctr in l l ! i rnea totala a
infS;urAl i i , sarr d in gale! i cu in i l j ime egalS cu
l . l f i rnea fol ie i .Un mare avantai a l fo l ie i de aluminiu este
faptul c i for le le axiale la scurtc i rcrr i t fa!5 de obobina, c le aceea; i in i l { i rne, d in conductor pl_o-f i lat , scacl de aproxirnat i r - 10 or i [29] .
Folosirea fol ie i c le . \ l i r . r loctr l conductonr lu i pr"of i lat c lasic presul iune $ial te avantaje construct ive :
- pclate f i larninat i in table cu glosirne constanla garantat i , cu s l lpra-[at i r re iedi s i lnciorsa;
- factort i l c le urnplere al benzi i de r \ l la infdguralea de ioasl tensi t rne -t iprr l c i l indl ic - este mai bun;
- bobinele din fo l ie dc Al conduc la o bund rdci le, t rat tsmitet 'ea c i ldur i if ic indu-se simetr ic faf i de ara secl iuni i longi t t rc l inale;
- , sol ic i t i r i le izolat ie i d intre spire s int mici in compara! ie cu bobinaclasic i , deoat 'ece intre doui s l ratur i apare nt lmai tensiunea pe spira gi , in a-cela; i l i rnp, cuplajul puternic capaci t i t c l intre spi le serr-egte unei d ist . r ibui i ia l ) roximat i \ l in iare a utrc le i de impuls pe lungirnea inf6;r t r i r i i .
15.2.2. INT'ASURARILE STRATIFICATE
inf i ;ur '5r i le st lat i f icate s int ut i l izate, de obicei , la t ransforrnatoarelede putere cu tensir tn i l teste 1 kV ( t rnele fabr ic i construct .oare le executa; i latensiutr i de 110 hV satr mai rnar i ) $ i se real izeazi d in conductoal 'e rotunde,cu diametrul p ind la 3--3,5 mm, sau din conductoare prof i late cu secl iunipinl la 30 mm2. Acestea sint inf5;urate pe un ci l indru izolant in stratur i , inmod cont inuu (direct sat l pe pene).
Avantajele inf l ;urdr i lor st lat i f icate constau in execul ie ugoal 'e, cu mareproduct iv i tate, posibi l i ta! i de r i ic i re mai hune, buni rezisten!5 la impulsde tensiunc ( infd;Lrrhr i le s l rat i f icate se apropie, d in puncl de vedere alcomport l r i i ia imltuls, de ceie ant i l 'ezonante). Ecranir i lc ' inter ioar l 9 iextel ioard ale acestol ' infS;uldl i , Ie fac comlt let ant i rezonante.
Un dezavantaj a l acestor t iprrr i de infdqurdt ' i i lconst i l r r ie lcnsirrnea rnale intre st latrrr ' i , care imltune Ifo losirea, intre stralur i , a ' . rnor izolaI i i de hi l t ie maigroase, in f unc{ ie de tensiunea la ca1'e s lnt fo losi l e( f ig. 15.13).
15.2.3. INFA$URARTLE lN GALETT
inf igurAr i ie de L ' f . (p in i la 60 k\ I ) , real izate cuspi le multe s i conductoare c le sect iune micd, se div izeazipe in i l ! ime intr ' -o ser ie de bobine mai mici , numitegalel i , separate pr in canale cu distantor i sau inele izolan-te. Numdml de galeJi in care se div izeazd inf i ;urarease determinI d in considerente de tensiune (din acestpunct de vedere prezent incl avantaj fa!a de inf5;ur l r i lcstrat i f icate), de r ic i re ; i , uneor i , de rezistenld rnecanicd.
Inf i ;ur i r i le in gale! i se leal izeazd din conductol irot t tnzi , cu diamet.re cupl inse intre 0,5 gi 3 mm ; i /saudin conductor i prof i la l i de secf iupe mic[ (de Ia 8 la16 mm'), I lodul de legare a galel i lor s i tensir inea dintreei U,n, s int indicate in f iqura 15.14, a, c ind gale{ i i sea;azl normal, sat i in f igula l rJ.14, b, c ind f iecale al doi leagalel t lebrr ie intors.
Fig. 15.1:1.rare de t ip
f icat :
1 L ' i l indru izo-lant ;2- ineleizo-
lanle de.spr i j in; 3 -
izolal i i a le spirelor
de copdl ;4- izo-
lalii intre slraturi.
I nfdsu-strat i-
?79
r@W@ffi
/b
-{(\t lg
:)
,
,
Fig. 15.14. Metode dc legare a galet i lor ;
a - (tuleli neintor1i ; \'t ftecare al doileagctlet tnlors.
H
Folosind un conductol 'prof i lat de secl iune nu prea mare, se l lot real lza'
de asemenea, galel i d in mai multe stratul i , in rnod simi la l cu cei d in conductol '
rotund, Un galet f ip ic pentru s i rma prof i latd este galet .u l p lan dublu ( jumelat)
leprezenlat in f iqura 15.15.intr-un gnl . t , luntr , ca qi la infd;urf i le s l t i ra late, l iecare conductor
este in contacicr-r g le iu l cel pul in pe cloud latLrr i ( iatrrr i le mici) . Galel i i dubl i
pot f i deplnal i cu un singur condr ictor sau cu ci ieva condt lctoare in paralel .
in acest^din urmi caz, l i t recerea de la un galet la al tn l , t leJluie executatd
transpozi l ia. Gale! i i dubl i pot f i fo losi f i at i t pentru infS;ur '5r- i le de inal t i
tensir ine ( t ransforrnatoare de putere.mai rnare), c i t ; i pentm cele de joasd ten-
siune, galel i i f i ind legal i in paialel sau in ser ie. in f igrrra 1 5.16 sint reprezentate
legdr i le galel i lor dubl i in paralel 9 i in ser ie '
Fig. 15.15. Galt ' tu l p lan dublu( j unrelat) .
Ir ig. 15.16. Legarea galet i lor dubl i ( i r tmeiaf i)
a- in paralel ;b- tn ser ie;
hf'l
780
15.2.4. INFA$URARTLE CONTTNT-TE
lnfdgurar i le cont inue se fal i r icd subformi de galet inser iaf i fdrd l ip i t r"rr i , mot ivpentru care poartd aceast i denumire. Seexecntd din conductor i de Ior-md dreutun-ghiular l g i s lnt speci f ice tensiuni lor r ic l i -cate, peste 3 k\ ' . O secl iune pl in iufdsura-tea cont inud crr r r , , galet i , a ei te t { '4 s l ) i tcf iecare, e ste rel)rczenta t i in f ietr la 15.17(vezi ; i f ig. 1t j .20).
I fodul dc r e l l iz i t le i r r r r r t , i i r r fasrr l i r l icont inue, in g-ale! i , este l t lezentat in para-graful 1{ i .3.3 B, pct , c gi f igula 1( j . l1 l .
( ia le l i i s int separaI i intre c i f ie 1-;r ' inlondele de plesl tarr , f ic , cel r r ia i f l t 'cvent,pr in canale in crare c i lcul i r r . r le i t r l , r 'eal izatecu distanloale agezate uni fo l rn 1;e i re l i fe l iagaletului ( r -ezi f ig. 16.20).
Un caz part iculaf i l const i tu ie inf i -;ur l r i le eont inue de t ip intretesut" adic iavind spirele intercalzr te, ceeA ce conduce . i r ig ' 15.17. Inf lsurare de t ip cont inuu.la o cregtere a capaci tA! i i Iorrgi tudinale,fdt 'd a recurgc la t :cratre capaci t ive speciale. La infSgural i le de inal td tensi-t tne ; i anume l leste 110 kY lensi t rne norninal i , pentnl reducerea sol ic i t l r i -lor la impuls de tensi t tne, in bobinelc cont inue se ut i l izeazd t ipur i specialede intrelesere, care aLr ca efect c le;1t ' rea capaci la l i i ser ie a bobinei compa-ral iB cu cal t l rc i latea spt 'e t t t rsA, ct-ea ce coudnce la uni formitatea distr ibul ie iin i ! ia le a terrs i r rn i i t ie i rnpuls, c leci la rnic lor-alea sol ic i t i r i lor datorate aces-tei d istr ibul i i d in zon: l ( le in l la i 'e a infasur.Ar. i i .
in f igtrra . l5.18
siql ar '51ate dorr . l l ipul i c le int lefesere rnai ut i l izate, incomparal ie cu bobina conl inui nolmald. i r r l igur-a 15.1u. a, este ar i tatd ogrupi de doi galef i c le bobind c<int inui nolrnal i , ia l in f igura
. I5. 18, D, o aceea$i
gIupI de cloi galet i . insi ctr spi le le int letestr t t . in cazul bobinelor cclnt inuectt dot t i ct lncl t t t : toatc i t r l t r la l t '1, intre!eselelr se l ta l izeazi dul t i rnetodaSavois ienne, indi< 'z i l i r in l ' iqtr la 1ir . l l t . r . .
I 3--
al?lR' zlalzl/ rlt 1
Xt n t 'hr
4t lL 5 11 j s'I11'l 6 h2l 6 12
{ I
I , ' ig. 15. .18. ' f ipur i t tea - grupd de doi gulel i normul i ; l t - gr .upt ie lectr ic ; c - grupd de doi galc l i c t t dot td I ' t re in
we" sptrc pe golet\
int retesuto:galel i intrelesuti dupd t ipul English;i tntrelesul i , dttpd l ipul Sauoisienne.
bobi nc
de doipuralel
9 3 8 7 1
L € - 11D 11
k
n91
37N=E
P8-
(J
Spiro 'l
C.n'm ?
Fig. 15.19. Schema infdqur l r i i spiralatecu 8 conductoare in oaralel .
15.2.r- t . INFA$URARILE SPIRALATE
lnfS;urdr i le de joasd tensiune aletransformatoarelor de putel 'e medie 9imare au nevoie de spi le pul ine gi de sec-l iune mare a conductoalelor, necesi t indun numlr de conductoare ( f i re) in paralelmai mare deci t gase. In aceste condi t i i ,bobina spiralat i este o bobina ci l indr ic lla care spirele nu sint in contact str ins,
c i d istantate, iar conductoarele in paralel
s int suprapuse radial . O secl iune pr intr-o
ast l ' t ' l de bobind va ardt a ident ic cLr bo-bina cont inud ( f ig. 15.17) cu deosebirea
ca, in loc de ruo spire pe galet , se inteleg
rn : t0 o conductoare ( f i |e) in paralel pe
spird, un galel l i ind deci const i tu i t d in-
t r -o s ingur '5 spira.infdgurarea spiralat6 este t . ip ic l pentru t ransformatoare care au curen! i
de fazd mai mari de 1 000 A, f i ind fo losi ta at i t la tensiuni joase (sub 1 k\-) .c i t g i ia tensiuni medi i (p ind la 35 kV). in cazul in care numirul de conductoarein paralel devine foarte rnare, acestea se impart in dou5, plasindu-se pe doigalel i paralel i s i bobinindu-se deodatd. O asl fe l i le infS;urare se nume$teinf 'd;urare dubly 5 pi vnl f i f i .
Conductoarele in paralel d in care se compulte spira s int iz .o late, indt i i tepe lat 9 i suprapuse radial , unul peste celAlal t , culn se alala schernzrt ic in f igtr-ra 15.19, in care s-au considerat 8 conductoale ( f i re) in palalel . In acest c: tz,ins5, dupi cum se observS, intre cele 8 conductoare se ct 'eeazd di feren{e c letensiune,si deci curen! i de c i rcula{ ie, care l ) rovoacd neajunsur i in funcf ionareatransformatorului pr in mdrirea pierder i lor supl imenterre, degi s int a i aceluiasiconductor real . Se impune, deci , pentru egal izarea paramelt ' i lor f i re lor in pa-la le l , l lan.sT.ro-- i l ic acestora, adic i schirnbalea l rozi f ie i l )e care o ocupi [ i le l t 'in paralel in t impul depdnlr i i bobinei .
Pentru exempl i f icare, se consic le ld c i o inf i ;u la le cu 8 conductoare ele-rnentale in paralel , suprapuse radial , are un total de 16 spire. Rezul ta cd I iecareconductor t rebuie sd ocupe aceeagi pozi ! ie in spir [ pe o indl t i rne din coloanncorespunzl toare unui nurnlr de l6/ t t - . 2 spi l t . Acest lucnt sc real izeazAefectuindu-se, la f iecare dorr i s l i i le, o t lansi lunere a conductoatelot , a9a ct tnrse arat .d in f igura l5:20, din care le ies; i pozi f i i le ocul la!c de f iecale condl tct() l 'e lernentar ' , l {odul c le leal izare a t lanspozi . t ie i pentru 5ase conr l r rctoare in l tara-le l , srrprapuse radial , este indicat in f igrrra 1( j .1( j .
15.3. CONSTRUCTIA SCHELEI
Prin scheld se in le lege arsarnblul constnrct ie i care inclepl inegte urmdtoa-
rele rolul i :
- st . r ingerea jugur i lor miezului rnagnet ic;* eonsol idarea axial i a inf isur l r i lot ' ;
rrilrrmmrl-rfrn
782
Fig. 15.21. Schcla unui t ransformator ' :
| - cortsole ; 2 - elemente de sprijin pe I'undul c.uoei ;3 - L i ranl i ; 4 - I i rat t l i de st ts1tens[e.
- consol idarea conexiuni lor d intre in i isur i r r i , a celor r le la comutatofulde legiaj g i de la izolatoalele de trecere ;
- r id icarea int legi i pdr l i t lecuuqbi le a t . ransfurrr i r to lu lu i (ansamblulcal 'e se introduce in cur, i ) in cazur i le in care, dator i t l masei rnar i , aceasta nupoate f i l id icat .d de pe capac'
ln f igura 15.21 este leprezentat i schela unui t . ransformatol ' , care cu-pr inde urmltoarele elemente: 1) prof i lut ' i de olel (denumite; i console) pentnrstr ingerea jugur i lor ; 2) prof i lur i de olel cu secl iune rnai mici , care servescla spr i i in i rea pIr l i i decuvabi le de funclul cuvei ( in par lea infel ior i rd) 9 i la adap-tarea t i ran! i lor de suspensie ( in pal tea supel ioard) ; 3) t i t 'an! i , f ixal i intreconsole, care servesc Ia str ingerea axiald a in{Sgur i r i lor ; 4) t i ran} i de suspensie,care selvesc la f ixarea schelei de capac ; i la l id icarea plr l i i decrrvabi le.
Aceasl I conslrucf ie a schelei este adol) ta15, in getreral , la t ransfolrna-toarele cu putel i c le pinl la 11 000 l<\rA. La prr le l i lnai n lar i se Io l<lsegte un al ls isteln construct i r . , in care 1r 'at tsforrnatolul st : r 'eazirnl pe f r rndul ct tvei .
Pent.ru a l le l rn i te st . r ' ingerea inf igu.r ' i r l i lor ' dupl l lscare, cot isola super ioal ' i lare ol i l ic i i ovale, p l in cale t rec buloaneie de st l ingele a jugLr lu i . Aceste ot ' i -f ic i i l termi l , dupi L lscarea l ransfolrnatolrr lu i , cobol i lea nivelulrr i la care s intf ixate consolele super ioare i i pt 'esarea in[5;uldl i lo l cu t i lant i i
Str ingerea jugului se mai poate t 'eal iza ; i crr a j r r torul ur tor benzi de f le-tare din st ic ld (bandi pol ig las), terrninate la capele crr e lernente tnetal ice, carestr ing jugur i le peste console, in s l ta! i t r l d intre coloane.
Elernenlele de presare ale bobinelor s in l l ) iese metal ice sudate de con-sole ; i f i letate, l l r in care t rec ;urubur i speciale care l l reseazi inele f ie metal ice,avind leg5tur5 de impimintare; i int lerugrte pent lu a t ru const i tu i spire inscurtc i rcui t , f ie confecl ionate din mater ia l e lectroizolanL gros, inele p-revlzutela capl tu l supel ior a l bobinei , Presarea adecvat l a bobinelol t ransforrnatorului
784
I
I
@ @
o o
I
I
const i tu ie una din pfoblemele construct ive pr incipale. O bunl presare a bobi-nelor t rebuie sd garanteze i rnobi l izarea acestora in cazul unor scurtc i rcui tein re!ea, in t i rnpul cdrora, dator i t i intensi td l i i mar i de curent care str lbatespirele bobinel<-,r ' , apar f t l r !e elect lot l inatnice lnar i .
Presarea bobinelor se poaLe real iza pr in inele de presare comune pentrutoate bobinele unei faze sau pr in intermediul unor inele de presare separate.
Pr ima var iant l galanteazd agez.area corespunzl toare a buloanelor peinelul de presare, care este destul de lat ,1;ract ica ardt ind c i in cazul c ind seapl ic l o presiune mare iu t i rn l t t r l s t r inger i i inf lgurdr i lor in faza f inal [ a mon-tajLr lu i , precum ; i dupd egal izarea lor la str ingerea prel i rn inard ( f iecare in-fdgurare separat) , rnetoda de rnai strs asigurA simpl i tate; i s iguranld. Dezavan-taj u leste cd, in cazul tasir i lor ineq;-r le ale izolal i i lor longi tudinale ale bobinelor,t rnele dintre acestea y;ot sI ramind nel)r( :sate, deci s[ osci leze cu frecvenlacare apare in cazul sctrr tc i rctr i tu lu i .
Presarea pl in iuele 5gparate asigur i l o rezisten
puter i de la 2l-r k\" \ l r 1() N{VA., \cestea au o lezisten[ i i rnt 'canic l rnai maredeci t cele t 'eal izatc c l in tab16 ondulalS si , la acereal i cant i ta le de ulei , au ar iasuplalelelol t le t at ' i le rnlr i mare.
Date ol ierr tat ive pr iv ind glosirni le tablelor din cale se leal izeazi pere! i i ,fundul ; i capacrr l cuvei , se dau in tabelul 15.1.
I ADetut I5. t
Date cu pr iv i re la cuvele cu tevi
s.r [kvA] | ,r..,,ntl,' II
r ' i r tdul i i * ' i I
( i rosirnca Irrr rn]
perc t r I iun, l capi lc
20 - 5(l75, 200
250' S(Xl630 .1 00u
> I 00tl
I ,5 -2,{)2,{J, ,2, i r2, i r - 3.5:J. {J ,1, { ).1,0 r-r,(l
3
4ii r . 6IJ I (J
11aiI
5
'2A
Irri
4 i:ti ( tr t8
IUt2
'1 , evi le rr t i l izate au dialnetrele ertel ioare int le lJO rnrn s i 50 rnrn, c l r gro-sirni le peref i lot 'c t l f r iust ' intre I mm Si 1,5 lnrn. ' f 'evr le rotrrnclc s int , adesea,oval izate, pentru l t 'ducerea cant iLel i i de ulei la acecagi sul l lafala de ldcire.Astfel , tevi le cu diarnctrul de 51 mrn, c lupi oval izare, i lu dirnensiuni le c le72 n 20 mn.
Cuuele cu leui le pr i l tsc direcl pe peret i se p() t l 'eal iza l ) in i l la rnaxirnutn;ase r indr l r i , moclul r le agezale a lo l f i ind reprezentat in f igura 15.23, iar p l in-c ipalele date pr iv ind pozi l ionarea lof pentfu o rdcire ef ic ient i s int date intabelul 15.2 [7) . ] leal izarea cuvelol cu fevi le pr inse cl i rect pe pefef i necesi t lo lnanoperA destul de mare, f iecare fe: l r '5 f i ind, sel)arat , indoi t i i , montata $isudala 1,re l re letelc < ' t rvei .
Tabelul 15.2
I)ate privind real izarea cuvelor cu tevi prinse direct pc lreret i .Notati i lc sint cele din f igura 15.23. Dimeniiuni le sint in nrm.
I ) i rncnsiuni(oay
Not:i :
ez: ( ! t -1 1r, : ( r3 -
t t t : 2 lpu, :u\ . ( r t - l ) l , , ' .h, , : I I , . , c t ' , b, , , , . b, ,l t , , , . - b, , , , 2 l , .
ovald72x.2O
I ul.i50
10000 -10t)7() - I 3{)t tO- 140
leui ( l ig. 15.24), cale necesi t l 1rnl i le le l rot f i r t 'a l izate sel)ar:11, cadoui p in i la opt r indur i de leviaceleagi ca la levi ( tabelul 15.2).
1itl !
( t
?t t i t
5{). t i ( }60 12070-130
' : t t :
I )e acet,a, s-a 1r 'ec ' r i1 la r : r r le lc ctL l i re r l int turndL redtrs c ie ol i l ic i i in l te le! i i cuvci , iar 'subansamblul i nolrnal izate. L i re le l tot aveadre1., te, c l is tantele de monlzrrc pe cuvi f i ind
taA
Fig. 15.213. I>ozi{ ionarea levi lor pe cuvi .
Fig. 15.24. I - i re c l in levi :
a -- erceculie normald,' lr - e:rr:crr/ie udaptatd Iagubar i l t t l c le calc ferald.
o btorntti t lc I;a[cri i, av<ie fabr icr [ ie.
l . - ig. l l - r .25. l ladiatoere cu levit l rcpt .e. I ) i rnensiuni le sunt in cm.
Cuuele (u radiatoare din leui ro lut lde sau oualc, s l rbluat o^ rnare r lspindire dator i td avantajelol tehnologice
In l igur i le { 5.25 ; i 15.26 siut c l r r te dotr iInodele de ladiatoare, iar in tabt ' le le 15. l i ; i15.4 s int . p l tzentate datele dtr bazd alracestor fadiatoale. I . ladiatoarele cu levi drcPte(f ig. l i r .2 i l ) s int [orrnate din i lorr i r indrr l i t leci te 10 tevi (72 ' : . 20 rnm) $i se fo losesc lal ransforrnatoare c i l putel i de la 1(X) la ( i lJ(X)kYA. Radiatoerrc lc cu ter i indoi te l ro l l i s i r r r -p le ( f ig. 15.2( i , a) ; i s in l fo l rnaIe din 2 r 1( i =-:32 de fevi (doud l iudrrr i a 1( i [evi) sruduble ( f ig. 15.2t i , b) , c ind au 2 >: . 2 ) 1( ; , - .
- ( i4 terv i (pat l r r l i r tdul i a I { i !evi) .I ladiatoarele cu levi indoi te s int u i i l i -
zate la t ransformatoare rnai rnar i , de Ia 2 5()0h\ ' . \ la t i3 M\/A.
I ladiatoarele crr I )anour i se fo lostrsc lat lansformatoarele-cu 1;uter i rn ic i , c ie la ( j1Jk\- . \ la l6U0 kV,\ , pt i t ind rvea rrnul p in i r
v87
5r-; i
(l
I f ig. 15.26. l ludiHtoarr cr .
b!evi int lo i tc. I ) inrensirrni le sunt in cnr
Tabelul 15.J
Datele de bazl a le radiatoarelor cu. levi drepte.re.prezentate in ligura 15.25
I.lcnt l
9()l t5140to l .a
I ttu20u220?40
l.9u2,603,404,204,8u5,48t i ,1o6,,75
52,659,568,677,683,592,399,5
106,8114
( ' ,l ts l
28,63l ,6:15,639,542,945, ri49r052,255.3
Not: i : .S.r , ut ' in de curtvect ie a Ievi lor : ( i1. , . r - rnasi l f ierului radiatorului : ( ; , ,lnasa uleiului d in rat l iator. . \ r i l de convecl ie a celor doui colectoare de ulei se ia S," t (J,4 nr,
la lapte c le lnente in paral t l , cu l l l i rn i dc 37() rnrrr sau 52() rnnr (poz. i>,f ig. 15.27).
Transfot-rnatoarele cu puter i peste l0 MVA au, in general , r ic i re art i -f ic : ia l5 cu aer, const ind in arnplasarea, sub radiatoare, a l lnor vent i latoarccarc asigut 'd un debi t rn l r i t de aer c i l sensul de jos in sus. La puter i mari seI l revede execu,t ia t ransfot 'maLolului cu c i rculaI ie for ]atd a uleiului g i cu r ic i refor iatd cu aer (o bater ie sepafat .S de radiatoaie cu vent i latoare) sau crr apl(r lc i tor scl)arat cu apd). Sub aspectul ef ic ienIei r ic i l i i , bater i i le rdci te cu apeslnt avartajoase, insi prezint i d i f icul tS! i de etangare.
788
Tabelul 15.1Datele de bazi a le radiatoarelor cu {evi indoi te,
reprezentate in l igura 15.26
I ladiator s intplut
Ic rrr ]
zlo
291' t . ) 1
347?A')
:t9341 8469492527
Notd: 56'r ' - ar ia dc corr lccf ie a tevi lor i ( ; t ,n - , ntasa I icrului rudiatorurui : 6, , - -masa uleiului d i r r radiator. . \ r . ia de <:orrvcct ic a colcct6lrc l6r racl iatorului s i r rp l l este , ! " . , !: 0,72 r t r2, iar a celui dublu ^S.,a I 0,6f i nrr .
ln toate aceste cazur i , cu\ /e le t fansfonnatoarelor s iut confec! . ionate dinfoi de tablS sr-rdate, intdr i t .e pr in nervur i . I \ [arqinea super ioare a c l lvei setermind, in general , cu o ralnI de o!el corniel p le i izutr cu giur- i pentru ;uru-
Fig. 15.27.'Iransformator trifazat ln ulei (250 kVA ; 20/0,4 kV) :\ - buson umplere; 2 -- conserualor ; J - izolator I.T. 4 _ureche de r id icarei 5- radiator panou; 6- cdTucior; 7 *izolator J.T.; 8 - eticheld. 9i schemd d.e coneriuni; 9 - filtru
de aer ; l0 - comutator ; lL - IocaS {ermomebu.
188200228,52.18,5268,5300325
400425
1 1,451' 1
1 3,5514,5515,617,21 8,4527,(l22,'.t24,6
205z ra: .7n2492642853023::|7
' ) t o24,t527,Q529.131,1534,3536, I1244,647.2
:180401, t+2468499540575644t ) / )
716
dubln| - .I r" ,
I lk'4- l
?89
bur i , pr in intcrmedirr l c l rora ser face imbinarea dintre calracul cuvei ; i cuv5.Pe f t rndul cr ivei ( in extcr iont l acesleia) se srrdeazi , c le ol l icei . cdnrcioare cu rot ipentru deplasarea transforrnat.orului .
1 5.4.?. CAIJ, , \CUI, CLIV] ' I
Se erecut l tot d in ta.bld c le ofel ; i s t 'pr iut le t le lami i cur.ei cu ajutorulunot 'gtrnrbtr l i . I -a t ra i rsforrnatoarele de rnicd gi uredic putere legi tura dinlrecapac; i pat ' tea c lecirvabi l l a i ransformalorului este de cele rnai multe or i r i -g id5, executt i l i c i i a juLorul a palru t i ran! i de suspensie care leagi capacul deschelel 'e jugului super ior ( f ig. 15.21 ; i f ig. 19.4 - poz. 9).
' La I ransfot 'matoarele de qrerr tate rnic5, pe cal) : rc se af lS rr lechi le de r id i -care a pir ' f i i dcctrvabi le, i i l r la cele mai glele se plact ic i gLr l i de r , iz i tare incapac, l ) l ' i t l cat 'c se int t 'odui : cablr i r i le de r id icale a l tar f i i decuvabi le, ce sepr ind de ui 'echi special sudater 1:e schelS.
15.4. : ] . CONSERVATORUL
Conselr-atonr l (poz. i2, f ig. 15.27) are rolul de a asigura o suprafa[A de.coutaci r u ic iLr lu i c i r aerrr l rnai in ic i deci t in cazul l ipsei lu i ,micqor ind ast le lpcsibi l i latea dc oxic la i 'e a uleiului . De asernenea, cr . inseLvatorul asigur l spa! iu lnecesN.r di la i i r t ' i lor ; i cont i 'a.ct i r i lor u le iu l r r i in t iml tu l incdlz i r i i 9 i a l r ic i r i it ransformatorului ; in 1l lus, u le iu l in conselvator r . ru tste sul)us l r r lor var ia{ idetemirc latur '5 aqa de mari ca in cuvi . Absorbt . ia de rrrnic l i tate ; i in-rbi t l in i leauleiulrr i s int , in acest caz, rnul t nai reduse. Conservatorul se ut . i l izeazd 1a toatet i t - .ur i le de i ransformatoare cr i puter i mai mari de 75 kVA, avind o s ingur '5cameri la t lausfonnatoarele cu reglaj in absenla tensiuni i q i doul carnere(cealal t i servind ci rcpt conservutor al comutatorului de reglai) , la t ransforna-toarele cu feglajul tensiuni i sub sarcinS.
Uni i constnrctor i de t lansformatoare i l consider i inut i l , in locul con-servatort t l t t i r1,116int1, , -se obignui t etangarea cuvei , var ia l i i le de volum ale ule-iu lu i cgal iz inclu-se pr intr-un spaf iu umplut cu azot sau aer.
La transformatoarele c le putere micn $i rnedie conservatorul se agazlpe latula n ' ra i mici a capacului , in partea dreapth c ind se pr ive; te din parteaizolatoarelor c le inal t i r tensiune. Cind se a;azd in lungul t ransformatorului ,atunci se a;azi i pe partea de joasl tensiune ( f ig. 15.27).
La puter i mari a le t ransformatoarelor, conservatorul este demontabi lg i se poate a;eza separaL de transformator. Capaci tatea aproximat ivd a con-servatorului este de 10% din volumul uleiului d in t ransformator.
15.5. ACCF]SORIII,E TRANSFORMATOARELOR
Ceie mri import : rnte accesor i i a le t ransforur,atoarr ' lor s int ( r ' . f ig. 15.27):izolatoarele rle lrccerc, ri leul i le (loze, sltpopa rle siqttrartl i t, i ttdicatoarele deIentperalurd, u)nlulalorul de rel l larea lensiut t i i ; i I i l t ru l dc uer.
790
15.5,1. IZOLA\'()ARELE DE TRITCERE
Izolatoarele t ransfot ' r t ra loarelr i t sefvesc la t recerca conductoarelor elec-t l icc l r r in capactr l cuvei . pelrni I ind legal t 'a int ldr i lo l sarr iesi l i lor infdsrrrdr i lorcrr retearra elect l ic l . Se cornpun dintr-o l lar te izolant i , de obicei d in porfelan; i d intr-o l )ar te con( lucloat 'e de culent ( f ig. 1 i t .2 l3) . Izolatoarele de t lecere con-st i lu ie ul t i rnul e lement c le protec! ie al retelc i s i , in consecin{I , t rebuie sI l i -rn i teze, in anurni te cazur i (de exemplu la chderea t l isnetului in imediataapropiere a t t 'ansfot ' rnalolrr l t t i ) , arnpl i t r r r l inea rrndei se suplat .ensiune.
R<l lu l l i rn i tator este rs igural de cclatoalele dispusc di lect pe izolalol icu tensiuni peste 6 k\ ' ( f ig. 15.28, b),
Fig. 15.28. Izolatoare c le Lr.ccerc:a-de joasdlerwiune ( t i , ! < t Ly):b.- d.einal ld ler ts iut te; | - l i . ier le l recere;2- piul i lede slr ingere aconducloarelor;3- pi t t l i ledeslr inoer(aizolalorului ;4- capacmetal ic;5-gurni tura ; 6 stLibi i de elarwere ; 6 ' - bol l de s iguranl i t ; i qarni lurd : 7 ' - lub izolant ;8 - corp izoLator exterior ; I ylarnitttrd ; 1O - capuc cttud ; 11, 13 garniluri de etangare ;12- coLl t izolator inter ior ; 14 guler de str tngere; 15 -- br ide d-e str ingere; 16 - prezon
de slr i t ryere; 1 l - eclator; 16 - ront le le de etanSare.
23t5
6'
7'
'15l59
10
bo
J
L5D
7
791
LL ,JIt l i| 1..1,
le"---r _l_ _. _.-T- -->
7 - regdturd cabru joasd,Ij,?;,,t"u,'ol',,,')ifi,ti";it:f;"::,.il: 2 - resdrttrd c,bru tnauitttensiune ; 3 - izolator eer - aer pentrtt cablu de inaltd tensiune ; 4 - iufit fitare cablu :5- Iegare la pdmdnt;6- t l isy iozi t io acl ionarc contatalor pr ize; ? - poi tea infer ioard a
cut ie i de cablu; 8 - partea super ioard a cut ie i d.e cablu.
ODFig, 15.30. Cutie de cabluri , in ulei:
a -- pentru lensiuni pdnd. Ia 35 kY ; b - pentru lensiuni mai mari de ,75 kv ; 7 - izolatorulei * ulei pentru ieSirea din transformator ; 2 - izolalor ttlei - ulei inlermediar (de lrecere) :3 ' - . izolatoi ientrucablui ldetensiuni inal te;4- legd.tur i ;5 - cut iede racord.are;6 - cut ie
cablu.
792
5
t,q
25
- - - i l i - -- i l t -- r l l
- | i -r l llJ l
- : r -
- i l l --_| i - -
luil , ;,,', ii,i,i,iiriiiiilil lilliilllillll
I -a valor i a le curentului pr in t i ia izolatort i lu i mai mari de 600 A, pier-der i le in f ierul capacului cuvei , pt 'or . 'ocate de fh-rxul magnet ic creal . in. junr lizolatorului , devin mari , ducincl la o incl lz i re locald inadmisibi ld a capacrr lu i ;t le aceea se impune rr l i l izalea, in zorra diutre izolatol i , a unor fanle cale setrurplrr cu ruI lnater ia l sol id uenragnet ic.
La crrrenI i mari , dar s i lensirrni l id i< 'ate, ansamli lu l < lc izolatuare detrecere se asamhleaza 1te placi d in ntater ia l nemagnel ic (alami, drrralrrrnini r r ,per l inax) care se rnonl e i tzd apoi pe cal)acul cuvei .
ln pracl icS, de I 'egtr l5, deoarece r 'a lculul izoiatoarelul de t r ' ( 'cc lc estet lcslr i l dc di f ic i l , t iprr l i lc t le izolaloule rr l i l izale in const l r rct ia l lansfolrrra-toalelor s in l normal izate. sarr standaldiz-ate.
in alala l ransfot- t latoat 'e l t ' r r crr iesire pl ' in izolart()are se const l r r iesc s it t ' l t t ts for tur loale cu iesi le l r l i t t cahlrr . i r r f ietrra 1;r .2{ l csl e le l r t 'czel l tata o iesi lcpl in cablul i , in i ret ' . Se obselr '5 ca ie; i r i le din t ransforrnator se fac l t l in izola-toare de trecet 'e obisnrr i te, ia l I 'acoldarea retelelol la t lansfr l rmator, at i t pel tar lea de ioasl tetrs i r tut 'c i t ; i t le i l ra l t i le l rs iune, se face pl in cablur i coresl)un-251 oale.
in ^f igura I i r . i l0 s int t ' t ' l r rczentate doui val iante c le iesir i l t l in cablul i .
i t r r r le i . In pr ima val iant l cahlLr l dc tensiune col ' tsprrnt i toare se l tagi d i reclla izolatorr-r l de t r t 'cele, ia l in cea cle a dorra var iant i , pent lu t t 'nsiuni maimari , ie; i rea cablului se face cu a, iutorul unui izolator special ; intrr lgui ansarn-hlu conexiuni es1 e cufundat in rr le i r le i lansfolrnator ' .
15.1r.2. RFILEUL DE GAZE
Releul de gaze este t t t r t t l d in aparat .e le cele mai l is l t indi te in plact ic ipentru protecf ia t ransfortnatoarelor ' , f i ind cunoscut; i sul t nurnele de relerr lBuchholz (v. l ie. 15.31).
Orice neajunsur i in f t rnct ionalea unui t ransformator (defectal 'ea izola-l ie i d intre spire, defectarea miezrr lu i etc.) dau nagtere unor centre locale detemperaturd r id icatd, provocind in locul respect iv descompunerea uleiuluicare este insol i t i de el iminarea unor gaze ca produse ale descompuneri i .
Releul de gaze esfe montat pe conducta de legi tura dintre capacul cuvei9i conservator, f i ind pre\ ,5zut cu dcjuA plut i toare, cel super ior (A in f ig. 15.31)cobor ind c ind se aduni o anumit5 cant i tate (micd) de gaze 9i ' inchiz ind in-t reruptorul cu mercr l r a l unei instalat i i de alarmS.' ln
cazul defectelor importante cant i tatea de gaze r : rescind, in mornentulevacudr i i lor cdtre consetvalor sau cind vi teza de trecere a uleiului pr in releudep[qegte o anumit i l iur i t i , re]eul comandd deconectarea transformatortr lu iat i t pe partea de joasl tensiune, c i t g i pe cea de inal td tensiune (B in f ig. 15.31).
Releul mai poate comanda deconectarea transformatorului c ind nivelululeiului d in t ransformator a sclzut sub nivelul re leului .
15.5.3. SUPAPA DE SIGURANTA
Supapa de siguranld care mai este denumit i ; i leav5 de evacuare,asigur l cuva transformatorului contra explozi i lor (ca urmare a unei presiuniinter ioare excesive) gi contra 'defect l r i lor ce produc o degajare bmscl ; i incantitate mare de gaze.
793
QOZe
l i ig. 15. :J l . I l t : l r :u r lc gazc ( l3trchholz) .
ln f igula 15.32 se reprezinte const nrct ia unei sul la l )e de sigulanf,S cumembfani d in st ic l f , sau din pert ;nax ; i a t rnei sul)al)e cu pist()n. Grosimeaacestei n le lnbfane se alege cot 'es1- lunzdtot 'cu plesiunta l )c (0le o l )oale sul)or lacuva.
Supapa de siguranJi se prelede, in general , la t ranslolmaloai 'e le crrputer i peste 1 000 kYA.
T5,5.4. INDICATOAREI,E DB TEN4PEP.A'fURA
'I ' ransfolmaloalele mici s int inzest late. 1; t r ' , t r r r ver i [ icarca lemperatur i iu le iu lu i in stratul supef ior , cu ter l ronret le s i rnple, c i l mercur. Or i f ic iu l in cale
se lnon teazi termornetrul se pf e-vede cu o teaci etanql de pro-tec! ie, care la molr tare se umplecu ulei .
Telrnornet rele cu cadral1sint constmite s i rn i lar ca l lnmanornetrrr , acul incl icator f i indleg:r l la l r ' r ' r r l dt ' rnasrr t are pr i t t -
t r -un tub cal l i lar cu o lungime
de ci l iva rnetr i . Cadlanul indica-
tor se rnonteazi I )e cuva trans-
folrnatonr l u i , f i ind inz.estrat f rec-Yent ) i c i r cr)ntacte l tent t 'u semna-l izalea ternlret : r l t r l i i rn i r s ime.
' f r"ansfolmatoalele cu. o pu-
tere rnai rnare c le 1r) MVA se
echipeazi cu t errnornett 'e c i r
rezist eu t d.
obFig. 15.112. Supape dc s iguranld:
a - cu mentbtani t ; b - cu Tr is lorr .
lY+
'.1 :l" \=f*o -f*_-
Fig. 15.33. Cor l lu lator rotat iv de 20 kV/10{) A.
15.5.5. COMUTATORUL DE RBGLARE A' fT]NSIUNII
( l ind reglarea tensiuni i se face in starea <leconectal i i de la retea atranslormatorulrr i , cornutatorrr l are lo lu l dc a rnor l i [ ica nrrrnir t 'u l de spireaf late in c i rcui t , ceea ce imlt l icd rnodi l icarea tensirrni i .secun( lat 'e.
Clonstrrrct ia acestuia depinde t le la loalca tensiuni i ; i a orreutului no-minal . ' I iprr l de corrrutalor ' l in ia l se fo loseqte pentr t r uu r :ureu1 cle regirn de60 A gi penl t 'u tensirrni p inh la 35 k\ ' . , \cest courutatol este desl inat t ransfor-rnatoarelor t r i lazate c le putere pini la cca. 1( i00 kVA si 1;oale ocupa treipozi{ i i , colesprrnzi toare dorneniului de leglai de, , -59;, .
in l igula l5. i l l l se prezi l ta, r le l r l iat , r 'orrst l r rct ia r inr i icornulatol rotat iv,fo losi t in 1;rezent in diverse ! i l i , pentnr r :Lr leut i < le 1(X) A, crr c inci l l r ize dereglai (1;2 x 2,5o1'u).
, \c l ionarea din glcseal I a comrrtr i to l r r lu i c inr l t lansfolruatt . r r t t l esleconectat la tensirrnt 'a dc al imentare, l l ro\ 'oaci forrnart 'a r i r ru i l l t '1 ie contacte,ducincl la c l is t fugerca cornutatolulrr i . Din act 'st rnot i r ' t lansfolmaloarele seinzestreazi adeseol i crr c l ispozi t ive de hlocalc, cal 'e Iac i rnposi l i i l i ac! ionareaconrutatot 'u lu i inainlea deschidel i i iut le l r r l . , toart ' lor ' .
Comutatoarele pentr 'Lr reglajul in salc in i i a l tensiuni i t rans[ot ' rnatoarelot 'pot f i cu r t 'actanf l l in-r i latoare gi act ionale lentd a contactelol luptolul 'u i saucu rezisten!e c le l i rn i tar t 's i acl ionale rapidi a rrr ptorLr lu i ( l ip. Iansen), iar 'manevrarea se face de pe cur '5, c le la distan! i (1;r intr ' -Lrn manipulator ' ) satr ,automat. in f unc! . ie de cirderea <le t ensiurte din refca.
' I ' ransformatoalele c i l regla, iu l lensirrni i in salc in i se prevdd cu mai rnul te
l r r ize. I )e txernplrr , st : prer-dr l ctr 17 pl izc 'dc leglaj ( . lJ x 1,25o/, , d in tensiuneanominald) nentrrr t lansforrnatoarele crr t t 'nsiunea inal t i de 6t l kV sau cu27 de pr ize de legla. i (+ tg ; : . l , '2 i>1j , d in tcnsirr neu nornirral i ) pentr t t t lans-forrnatoalele de 220/1 1[) k\r .
15.5.6. I ' ILTRUL DE , \ t r ]R
Fi l t ru l de aer este montat pe conducta de legdtur i d intre conservatorgi mediul ambiant (poz. ! ) , f ig. 15.27),- izol ind rr le iu l de inf luenla atmosferei(a umidi td l i i , a impuri ta! i lo l aerului) . In e ' tapa actualS, ca absorbant al umi-di t i t i i , se fo losegte s i i icagelul , care in stare t tscat i este albaslru, iar sub in-f luen{a umidi t i [ i i capdtd culoatea ro,s ie. Caracter ist ic i ]e higroscopice ale s i l ica-gelului pot f i regenerate, incSlzindu- l la o temperaturh de 400- 500"C.
Capitolul 16. CALCULUL ELECTROMAGNETICAL TR,ANSFORIVIATORULUI
Se vor t rata numai t ransfonnatoarele de putere ; t ransformatoarele dernisur l prezint l unelc part icular i tSI i consl ruct ive 9i de calcul s l teci f ice, inpr incipiu insi calculul lor este asemdnbtot ' .
/vb
16.] . DATELE NO]}I INALE ALE TRANSFORMATORULUI
Jfalel t 'nonr inale c( ,nsl i tu ie lcele date de la cale se l rorneqte cu di tnen-siot tarea translortnaiortr lu i g i 1, l r cal t ' t ratrs l<l l rnat<l lu l t l 'ebuie sI le asigrrre,dupa fabr ica! ie, in Iuncf ionale.
Acestea sint :, - pulerea apuentd noninal i l : S ' r r , i r r \ rA sau kVA ;-- tensiuni le nomirmle <l in pr i tnat ' g i secunclar : [ l , . iv i { ' r " , in V sau kV;
La transforrnatoarele t r i fazale act 'ste tensiuni s int cele ' de l in ie ( fntrefaze) ;
t rept t ' le de reglaj u tensiuni i , in ' j , d in { I , . . ;-* ladorul de pulere el serdni i : cr)S pr ( in special la t lansfolrnatoarelc
rnic i cu Sr, < 1 kVA) ;- l teruenla len.s i i rn i i t le ul imenlare: / , in I Iz. in cazul in care ntr se s l )e-
c i l ic i a l t i valoale, se infelege | - 50 Llz;- r turndrul c le la:e rrr . Penlr 'u t ransfr l rmatorul rnonofazal l r :1, iar
pentru cel t l i fazal In : 3;- rct tef iut t i le in l t isurdr i lor \ ' , I ) , Z et t . (pentr t r inal ta tensiune) l i
t t , d, . etc. ( l rentru . ioasa tensirrne) s i e lupa de coner iuni :- t ipul conslruct iu: crr coloane, in rnanta etc. ;- .s i .s lenrrr1 t le rdr i re : ctr ael ' , cu rr le i (crr c i rcula! ie nat ulal i sau fol fat i )
etc. ;- a l te c late : curcnlu1
f unt:l ionarea itt qrtl I),, = Itn,,,in scurtc i lc t r i l la t ' r r t 'ent t r lu r." etc.
Nu intotdeauna este obl igatol i r - r sd seo parte din ele, dacl : r t t t t s iut imlrusc in mocldele in v igoare.
De aserner ier , t rebuie nrent ional iaptrr l c i i r l t 'obicei , I r 'ansformatoarelernic i (S.1, . :1 kVA) se consl t 'u iesc crr l ic i le i r r aer ' , afar i de cazul i le c ind sr .impune un al t rnod de r- ic i le. ' l ' ranslormatoarele mai rnar i insl (S,u > 1 kVA)se construiesc, de obicei , cu l ic i le cu rr le i , dac5, in l ocrnai ca in l r r imtr l caz,nu se imJrure, in rnot l syrccial r rn l l t mo( l dc r '5ci le.
IIJ.2. CALCULUL CIECUITULUI MAGNE'TICAL TRANSFORMATORULUI
Dulr i crrm s-r r r t t : r t ! i r r t ra l ( r ' . l )araglr lu l 1 i r . 1 ) , c i rcui t r r l rnagnet ic esteconst i t .u i t . < l in colr iane I)e care sr ' asuzi inf i r ; r r l i r i le l lansformat<lrrr lu i ; i t l iniugur i , pr in care se inchic le f luxul rnagnet ic al coloanelr) f . ( lonstruct iv, [or ' -rnele- secl iuni lo l coloanei s i . i ugulu i 1 lo1 f i t l rePt rrnghiulare sau in t rept t ' .
Miezul fer 'ornagnel ic crr sect i r rnea dreptunghiular i r este rnai ugor t l t 'ext-cutat (pr in i rnpachetale c l in to le egalc) , insi hol l inele se constr t r iesc rnai greu,rnai a les c ind est e \ 'ofba t le c l imensirrni rnar i .
De aceea, de legula, rn iezul cu sec! iunea cl l t rptrrnghiular i se fo loscqte laIransformatoarelc rnic i ( 5 ' , r . :
. l kVA), cale s int , c le r ib icei , rnonofazatt ' .
I -a t rarsfolrnatt iarele cevi i rnai rnal i (S^ > 1 kVA), se lo losesc, nrail recvent, miezr-rr i le ferouraguet ice cu sec! i r :nea in Lrepte. Dezavantaj u l a-cestora conste in faptul cI f i ind din rnai rnul te t reyl te, tehnologia de i rnpache-tale este ceva urai d i f ic i l i . l )e asernetrea, nic i t r rn l t lerea cerculLr i ( r 'u diamet lLr l
de f urtt: l ionure in qol Io, piertleri le itt f ier sarr 1npiert ler i le elertr i t :e in infd;ur ' [ r i sarr de f uncf ionaletrot t r i t taI P^.n:- 1t , r , Ietrs i t tnea cle scrtr tc i rc l i t
i rnpunl toate t latele dt rnai sus ;sr ;er : ia l , se pot alege din standar-
797
D,,) ntr se poale lace perfect , deoarece al f i nevoie de rrn uurni l dc t le l l te foal tetnare. Tehnologia de fabl ical ie insd, a bobinelul rotunde, este rnai u;onrd, iarrezistenla mecanice a acestora la acl iunea for le lor e lectrodinamice ( la scurt-c i rcui te bruste) mai bun5.
Numlrul de t repte; i d i rnensiuni le f iecirei t r .epte corelate; i cu cele alejugului , const i tu ie perr t ru i iecare fabl ic i e lemente normal izate, cu scopult ip izdr i i c i t mai mult a ; l roceselor tehnologl ice de fabr ica! ie.
In l igrrra 16.1 s int reprezentate, de exemplr_r, c i teva forme construct ivede rniezur i in l repte ; i d imensiuni le f iecirei t ref te, ast fe l inci t (pentru num[-rul respect iv de trepte) secf iunea ocrrpat i c le rniez. (c l i t r supra[a!a cercului cudiametrul D,.) sI f ie rnaximd.
Curn s-a rnen! ional , ca rnater ia le pent lLr rn iezur i le ferornagnet ice detransfortnatoale, mai ales la cele rnai mari , se fo loseqte tabl l s i l ic ioasl Iarni-nat l la rece, cu cr istale or ic 'ntale, avincl grosirnca cle 0,28--0,35 rnm;i p ierde-
0'/.2( 0c
- U.5Uf Uc
SUC,S-
T>l
r,.] loN l .g:
allD
b2=0N-b]
0N,
Fig. 16.1.
d, --. cu o
798
b3- oM- (b1- br l , o* '1f i r . ; t r
I ) i tuensiuni le t roptekrr t r r iczt t lu i rnagnet ic, asi te l l l lcet sec! iunea rniczului s i r f iel l laxrnta:
t reaptd; b- cu dottd. t reple; c - ct t l rc i t reple; t l - - . t :u palrulreple; e-c inct l repte
" ' f - . r : r r sase l repte.
o. O1
0,3'12 Dc0,532 Dc0,70 7 Dc
n2- to1 l2lz
bIJ
t r ig. l ( i .2. [ ) i rncrsiuni le l ) r incipale ale unui n l iez nragnet ic :
nx,nofd.zf i l , (Lr dotui coloutte i t r l r t 'p l t : l ' t - I r i l 'crzt t t , t 'u l re i to lount i r t t reple: c - mono-I t tzr t l , t t r t lot t t i coloutt t c l rc l i lLt t rqhi t t lurc.
l i le s l reci l ice la int luct ia rnlrQnet ic l de 1 ' l '1 i Iecvetr la ( le 50 Hz-, 1 l ,o/uo:- 0,47 W/kg (c i f la c le l ) iefder i .speci f ice in f ier la di fer i te inducl i i magnet ice1i f lecven!e, l ) recurn s i caractet ' is t ica de rnaqnet izare I l : f ( I I ) , s int e lementecaracl .er ist ic€ ' a le rnater ia lu lLr i rn iezului fe lomaqnet ic 9i s int furnizate de f i rmacare fabr ic l lo le le l lentr ' t r rn iezul ferorntrgnet ic) .
La t ransfurrnatoalc le micr i , se fo lose$te f teuvent insi Si tabla s i l ic ioasdlarninat i la rece cu cr istale neor ientate, avincl grosimea de 0,5 rnrn i i p ierder i le: l reci l ice / , r , , in.- ?. : i \ \ 'kg.
ln l igtr la 10.2, a; i l r s int t 'eplezentate dirnensiuni le pr incipale ale rnie-zrr l i lo l feromagnet ice cu coloane (rnonofazate ; i t r i fazate), avind forma sec-t iLrni i rn iezrr l r r i in t lepte. In rrr , rd s i rn i lar ' , se leplezintA si rn iezul i le cu sect iu-nea coloanei d le; i t l rnghiular '5, a c i r -e i l i ! i rne este D i f ig. 16.2, c) .
De rnul te ol i . t lansfolrnatolrc le mici se conslruiesc cu miezul ln tnanta.in f igula 1( i . lJ tste rel)rezentat un ast fe l de t t 'ansl 'orrnator bobinat; pozi f ia 2r ieplezint i to la rniezrr l r r ic t t t l i tnensirrni le lespect ive (r ' . ; i f ig. 111.{}) .
I6.2.I . CAI,CUI,UI, SECTIUNII"OR COLOANEISI JUGULUI
- - See{ iuueir ( l ransversal i r ) nel i r de f ier a <:oloauei! iv cr . r te la{ ia :
s, r . , / : l* 1r ' , ' ; .I rin cale :
se deterrninir , or ienla-
(16.1 )
coloanS, in VA.S, este 1; t r te lea aparct t t i r r t lansfnlrnatolulrr i pe o
799
l-U
I.- ig. t t i . :J . ' I ' ransf ormator nronofazaIi l r rnanta cu to lc c l in intr t rgul :
a - l ranstormutorLt l ( t tedere) ; b --IoIcL miezului ; 1- - spal iu prcudzulitt t'orutsa bobinei ltenlru trnpacltelu-ree miezului ; 2 - to la niezului :' .1 - bobirui l t r imard; 4 - bobinisct:ttndari.
1n funct ie t le puterea norninal5 SN atransforrnatorului , in VA, rezulLd :
- Sr : Sl . [VA] ' Pentr l t t ransforma-toru-l rnonofazat in rnanta Si pentru transfor-matonr l monofazat cu infd$ur l r i le concen-tr ice (dispuse pe o coloanb) ;
. . s, , . - .- S', ' : + [\rAl, pentrlr t lansforma-'z
to l 'u l rnonofazal cu inf igurdr i le dispuse pecloul cr i loane;
- . Sr - : l l 1t ,4, ; , pentnr l ransforma-
torul t r i fazat cu infSgular ' i le pe t le i coloane(corrcenl l ice) ;
- | - l lecvenfa lensiuni i c le al imen-t are, in I1z ;
- Ct - (4 -
6) .10-4 - constante decalcul . in tnecl ie. se poate lua C, : 5.10-4.
- l l imensiunile geotnelrice ale eoloa-nei lezul t l d i l t valoarea secf iuni i net e acol()anei , l )e baza urrndl .oalelor relat i i :
- - l )entr l r sect iu l lea coloanei , in t re l l te( l ig ' . 1( i .2, a, l r )
,s, - L, , ,J1L1m'1.1
cle t r t tde lez-ul t i " t l iarnett ' r r l colorrrrei
(16.2)
:lir
ti
2
I ) , - (16.2, a)il*''', '( t i t { . 16.2, c)pcnt lu scr ' ! i r rnet i ( :o loanei drel t tunghirr lare
S, : i 'n ' , .b/ , I rn:J, r1( i . lJr
lua ra-de unde lezul t i i 1, c int i st ' i rnprrnt . D. sarr invels (ol i t ' r r iat iv se poateport t r l I ' i l r ' : L . .1. i r ) ,in care :
A'1 ' , . , este coef ic ientul de i rnpachetare al miczului , adicr i c le nnrplere cul ier : r l spat iu lu i ocul laI de lo le. Pentru t r l lc dc () , l l i r rnrn - c l in tabl [ s i l icoasalarninata la t 'ect , t ' r t cr is la l t r o l ientat t '5 i iz .o late crr t :a l l i t ,
l r , . - - r ) ,94 . . .0,116. ( l {1,4)
I lentru tabla larninalr i la rece cu cr istal t 'ncol i r :ntale (erosirne 0,5 rnrn)Ar ' . - { ) , {15 ;
k,n: l ;o11,o, este ( :oel ' ic ieut t r l total de t r rn l l lere al cerculrr i cu dialne-1r ' r r l 1) , . , cu f iet ' ; i r :a le c lepinde at i t t le / .0. , , c i t ; i de coef ic ient .u l geornetr ic detrmplere a cet 'culr t i A ' I -a l indul l t r i l , depinde cl i rect c le nurndnr l de t reple alerniezului coloanei , de modul de str ingere al accsteir ; i la t ransfof lnatoarelecu canale de r '6cire in rniez, <le ldrgimea acestr t r canale. In tabelul 16.1 esteclat numi lu l or ientat iv de Irel r te in funct ie de diamet lu l . I ) , , a l coloanei ; icoef ic ientul i 'n culespunzi tor .
800
' Tabelul
Num-Erul orientativ de trepte rt,,. in func{ie 'de diametrul D,al coloanei gi coeficicntul /t, ccrespunzitor, pentru diferite moduri
dc stringere a mietului coloanei
a) I , I iez str ins cu lnlSgnrarca sau prin l ipire cr: lac qi f i r i canale de rdcire
IO. I
L
-I
-
32+ 40
9+ 110,91 5+ 0,925
2l) \ l iez str i i rs r . :Lt l ra i rd i t lc st ie l i sai t de-oIel ( f r i r r i r r lot ' tna- spird ln :cur i t ' i lcui t ) 9 iu ' . t 1. ( . f , l t i t lc ! , r t r { i l ' . t t l i t t : t l t '
r 7 l l iez penlru t ru lsf t t i t l tatonl c le uscate
I I i : ' ) )
- I 0:14
II l t , 8
0,820
ir-oftI.
1) Nu:ni Iu l i l 'cptelor n!r g i r l canalelor longi i " r rd inalc n" date in tabel pot f i modi-f icate t l in c l l : rs ic lerente [ehr l ico-eccr] lont ice alc i i r t ic l r r iudet ' i i coustrLrctoare.
9) Ln 0aler lu l factoi t l l t t i lo s-at t luat in considerat ie Ei canalele no largi de 6 mmpcnt lu nr iezur i lo in ulei ; i dt t 20 r l r l l l pentru cele l t r aer.
. . iJ l . i r t r i l ! rsform:t tor le ie usc. \ ts, peut lu I )" ( 22 r :m, str ' l t rgerea se face cu inf t r$u-
rdrea si c6 pel le; pentru Do>22 cm, str ingerea se face cu bandi de st ic lA sau de olel .
I )upr def in i t ivarea ; i ro lunj i rea dirnensiuni lor geometr ice ale coioanei(0, i , sau 0") , se recalcLr leazn valoarea def i r r i l iv I a secl iuni i coloanei cu rela-
{ i i le (16.2) sau (16.3), in care se fo losesc, de asemenea, 9i valor i le exacteale coef ic ienl i lor A' , $ i / . 'a" ' '
Este indicat ca secf iunea coloat le i s[ se deterrnine din dimensiuni lef iecdrei t reptc cu relaI ia
t t t ,
S" : i i r ,2 ) ! 4,1.r , [m' ] , (16.4, a)t :1
unde ( \ . . f ig. 16.1 ; i f ig. 18.2), c, ; i | r , reprezint [ ld l i rnea qi respect iv grosimealrelrLei , , i " ( / t1, , f i ind nuul i r t l l de t t 'epte ale coloanei) .
- Seeliunea (transversali) netd a iugului se ia egale sau mai mare cucir€a:1004 cleci t secl iunea coloanei , deoarcce jugt t f i le miezului feromagnet ical t ransformatorului au condi t i i de r lc i le mai di f ic i le deci t a le coloanelor
51- Proiectarea msglnilor electrlce - cd. 153 801
( jugul infer ior este in partea deTos undc nu circuld uleiul de r [c i re, nr jugulsuper ior esle ln partea r /e.sr is unde uleiul este cald ; i se indreapttr spre radiatoa-rele de r ic i re) . Ast fe l :
pentru rniezur i le drepirrnghiulare, cu coloane, rAci te c l l aer :
Sr-S' l
- - penlru miezr- i r i le ln nranta ;
s,--Ls. ., )
- 1;entru rniezur i le in t lepte gi in ulei :
"Sr == pjs": (1,03i- .1,1)S..
-- I l imensiunile geometriee ale luaului pentru valoarea calculatl asecl iuni i , rezul t i in funcl ie de forma secrt iuni i jugului ( in t repte sau dreptun-ghiular l ) , s imi lar ca dinrensiuni le coloanei , d in relal i i le (16.2) ; i (16.3).
l 'eolet ic ntrrnirul de t reyrte al secl i t rn i i jugului ar t rebui s i f ie egal cucel a l secf in i i coloanei n, , .
Dar ' , deoarece se dore; te ca S, > S,. , atunci nurnlrul de t repte al sec-l i t rn i i jugului se ia cu una, cel mult cu doud trepte mai rnic. Acest lucru(cregterea secl iuni i jugrr lu i Sr) se face in mod uzual pr in real izarea ul t imei sauul t imelor doud trepte la ld l i rnea treptei anter ioare, grosimi le D1 r lminindaceleagi ca la coloani .
De exernplu, p lesui iunind c[ r r1, . :5 ( f ig. 16.1, e) , se incearcd rnai int i ijugul r :u 4 t repte, f lc ind pe rrb : an; dacd 51 calculat cu relal ia (16.4. a)rezul td prea rnic ( .S, < 1,03 S.) , at t rnci se mi lesc ul t imele doul t repte f ic indQs: QE: ag duPI care se recalculeazl 57, cal 'e t rebuie s[ se incadreze in l imi-te le date de relat ia (16.7).
Ca gi Ia coloand, dupl def in i t ivarea ; i rotunj i rea dirnensiuni lor georne-tr ice al jugului , se recalculeazl valoarea def in i t iv I a secl iuni i jugului Si .
16.2.2. DIMENSIUNII-E FERESTREI TRANSFORMATORULUI
I iereastra t lansfotmatorului (spal iu l ln care se amplaseaz[ infSgur l r i le)este determinata de dimcnsiuni l t : f in i te ale inf l ;ur i r i lor 9 i d istanlele de izo-la! i t ' culesglrrnzdtoart , c l is tanIe cale dc1: ind, in pr imul l ind, de tensiuni leruorniuale.
Trebuie nrenl i t ruat c[ t lansfolmaloarele rnic i au, in geueral , tensi t rn i let iot t r inale l i r imalc ; i s t ,ctrndale sub 1 (Xl() V ceea ce inseamnl c l nu s int nece-sate anurni te c l is taDle izolante, impuse, a;a culn Se lecomandl la tensiunipcste 1 ()00 \ ' .
Din actrast i ' r cauzir , rezul t i c i r fe lestrele t lansformatoalelor de tensiunirnic i vol f i i r rocentual rnai rn ic i , der: i t ferestrele t ransformatoarelor de aceea; i
l ruterr ' , dar de Icnsiuni rnai mat ' i .De aceea. la t ransformatoalele mici , este mai comod ca dimensionarea
l I ! i rn i i fe lestrei sI se Iacd def in i t iv dupl stabi l i rea infS;ur l r i lor . Este ne,ceser insl in 1;realabi l s i se determine pr in calcul indl l imea ferestrei in funcl iedc care rezul td in i l t imea bobinei (v. 9 i exemplul de calcul de la paragraful19.1 ) .
802
(16.5)
(16.6)
( I 8.7)
sf 4 Q.
:
- - ^F
F H h
. , at . : t r o o o Ftr :qtr t rE
:a:=E : ,a 5 t tEE;55 5; 3 get
r; :€ i ! r : : i = Icab-q: a,E:8sF9 F" 3 2; o '@i o ; - - h >i l " " io 3E : :5'o: l E;ipo9t Et E Eo- is i9 H _e-- =o - a ?E;5*; : E 5 ;i
- t r - {a ' ' q
OFr;.F
>o -c t r ; q( .8 :q := N qEi ; ' ; : : :& a . : ,q i ; ; -o
5E r :1 E E&: f ' a ;: :^: . = f F o
; : -
: =:a[ N. =
:5 = f i F r-N&SON
.: : r f Q oFf iq
=d ^
) )o b
I .q =- t .= 4 i .:LA ^ | o F:c cq
" _€ - o
; : i : i = ? : 2 Ei . -o j 'cqo+
\\---N-2r2qtr"=\ \ I$
:c"E =. 6 i ; ,E ? ;s;@;; . i * ; ' i:E E r. : : .E 7: '6 + E 4. =Fj A
' r .a 9 o ' ;
E; h ,. 5 * T : ';.= : 2 ' ; q t 3'q: f 3: ? q " nxq o ; e g oJZ = :
4 ' -
; . - s -
: Z=^. : i C E^x . o: i ' / q o ;Ao o I19 o €)
- t ro;
- ! 3
-,E,4 .g ' 'E
EA .E ? , ,.=! '5
= 'hfr '€ s ^
=o'F '7 : o
=- 4 a =6'q 3 5 ;*z /' T._Ef ; ! >: :X
'@ : cq
; -q; ^ : E
'q^ ; a . !.or " E ;, -6
. :aa'Eq: ' : "
-q*:6 - t ;e:dhg
=F 6 ;
c
EF
u
l
-{
$ts
rc4
o
o
€I
I
oo
It
I
rc)
I
ICJ
t-
I
uc
I
o
I(4
v
ra
o
€I
v
II
! l
t ry* l i
- lI
I
F
,o?
ih
trtx
3g
t rF
EE, ; (4
A=
x!f ih )tllc
rOO
a5
N
X4
d
F
?
Deoarece nu se ctrnosc inci , in i r r :east i etapir , d imensiuni le tnfdgur i r i lor ,se va lace o c l i rnensionale l t realabi l5 a I 'e lestrei , Lrrrnind ca dinrensiuni le def i -n i t ive sd f ie sta] : i i i te c iupi calculul in l ' Isur l r i lor .
- Inilgimca colomei (si a lelesirei) sc determinl, orientativ (vezif ig. 1{ i .2) , cu le la i ia
r.. - ---s.r-- t",] : -lt [.-],
t l l cal 'e:
5, ale : rceeagi senni f icnf ic ca in relat ia (16.1), in VA ;. l este pl tura t le curent a I r -a lsfolrnatonr lu i . in ; \ /cr t r .Pr in def in i t ic ' , cor ls ic ler ind cazrr l cd 1;e o cr , loanl se al ' l i o s ingrrr i infa-
gl t r i l rL ' (ca la t ransfort t tatrr t Lt l Inc,nofazi l I cu in l ls t r r i l i le 1rc colorne cl i i -er i te)
, f : 'Ur- [Aicm]. 1 l6. tS, a)
Deoarece I l t i se cul tor t ,ste inci t nurni i lu l t le spi le al i t f lgul l r i i l r r imare u, ,peniru a calcr i la y;e -1, sc t -st i rneaz: i in i ! ia l valoalea lu i ,4, { in 1a-bel l l l { i ,2;
c, - tensiunea elecl lomotoi l le ( t .e.ru.) int l r rsE in l r -o spir ' r , in \ r , cafe ser le lc lnr in l ctr le la l ia :
( t - r \ / 2 lO : I , l4 l0 :- 4, .14l .S,/J, [V], (16.8, l , )l ln( l ( , :
, /3, . t 's te iuduct ia uiagnet icd in coloani (arnl . . l i tudinea), iu T, cat .c se ia,-prel i rn in l i r , d in tabelrr l 1G.2 ; -
S,- sect iuuea exact l a coloanei , ob! inut I cu relaf ia (16.4, a)dupi stabi l i lea c l imensiuni lor ' , in me.
[ ]um sc vet le c l in le la! ia (1 6.8, b) ,
o : 1r , .s, : {wDj, ( l ( i .8, c)
(1 6.8)
reprezirr t r amPl i tudint 'a l l r rxului rnagnet ic ui i l a l t ransformalomlui .- Ldl imea lerest te i sc c i t r terrnind def in i t iv c lupi c l imensionarea inf l -
grrr ' i l i lor ' .Prel iminar insi , d is l t r r r la dintre coloelne ( f ig. 16.2) se deterrnind cu fe-
l i r t i i le a1: l ' t x i r r rat ive :- J:en'r , r 'u miezul cu secl iunea coloanei d leptunghiular[
.1/ -== aD [rn] ; t l l i .9r
-" per1lru tn iezur i cu secl iuuea r :o loanei in t repte (?nscr is i in ct ' rcul cudiametrul D.)
M : a.D, [rnl, ( l f i .9. arin t 'er t : :
a ry 1, t j . ' .2,3, penl lu l r lnsforrnatoarelr ' in rr le i , cu in ldpulalea cl i r rcu1.ru ( in medir se l )oatc lua c : 2) ;
e x 2,2 ' . .2,{ j , 1;etr t t ' t t t lunsloi 'nr i i toalelc in ulei , cu inf lsurarea t l in i r lu-rrr in iu ( in rnedie sc poale l r ra z. ; 2,3 . -2,4).
Pet l t ru t t 'at ts lor tnat( ,areirr uscate ( in aer) , valor i lc lu i a se i l r " r nrai nar i cu4a '50D, ' , , deci t l i rn i te le c l t rnai sus, a le t rarrsfornratoareror in Lr le i . adica
804
daer & (1 ,4. . .1,5)au1,, .
,,,',-CiiBi,l
- Ldt imea ferestrei t ransformatorului (a spa! iu lu i in care se. : : - i , r r r l i l i le) rezul td ast fc l ( r 'a loale plel i rn inatb)
T == AI - . l i (sau D.) [nr ]
- Lungimea medie a jugur i lor utagnet ico, pentru f .azele-, z:r l t i cu rela! i i le (v. f ig. 16.2, a qi . b) :
- L)entru I ransformatot 'u l monofazat cu colr iane
Li x XI -1- 0,9D" [m] ;
- pentm transfornratoarele t l i fazate cu coloane
Lt x 2I , I 1 0,9D, [ml ;
- - penlrrr t ransf t r ruratortr l uronofaz.al in uranla ( f ig. 1$.2,: , ' j . ( ' , ; i 16.9, d)
L j :2(b - f T) [nr ] .Se recornandi crr aceste c l iurensiuni a le n"r iezrr lu i , o vcr i f icale
iercler i lor in f ier cu relal ia (16.44).
int rodu c
(16.9, b)
marginale
(16.9, c)
(16.9, d)
c s;i fig,
(16.9, e)
prealabi l i
16.3. CALCULUL INTASURAI?rLOR TRANSFORMATORULUI
infAsr i r l r i le 1r 'ansforrnatot 'u lu i - l t r imar i 1; i secundar l 2 - pot f i; :ezate f ie 1ie aceea; i coloand, pr in suprapunere ( la t ransformatorul monofazat. : l ntanta ; i cc l t r i fazat) , f ie pe coloane separate (dereguld la t ransiormatorul: : ' : , 'nofazat crr doui coloane).
o La lransformatoarele mici, bobinele se confectioneazi din conductor' ' tLrnr l cu diametml maxirn pini la 2-2,5 mm sau din conduct<ir prof i latdreptunghiular cu mucl t i i le rotunj i le) mai ales cele la tensiunea joas6.
Izolal ia conductorului este f ie nurnai d in emai l teref ta l ic (ET) cu gro-. tnre de 0,06-0,12 mrl h i latelal , f ie din emai l leref ta l ic peste cate se mai pre-r acl ; i doul stratur i d in f i re de st ic lS (E2S) crr srosirr lea bi lateralS de 0,4 -
" . . ' t t t t tn pe ambele latul i . Se obl ine ast fe l o in lS;rr lare crr izolal ia in c lasa F, u sr t l t ratemperat ura admisi - peste cea a rnediutui amhiant - de 100"Cr ' . ' s i ' t abt ' le le 3.1 ; i 3.3).
0onfecf ionarea bobinei (sau bobinelor) se [ace 1;r in dephnarea conduc-t i . r lu lu i d i rect pd o carcasi izolantd ( f ig. 16.4), carcasi care const i tu ie; i izolal iatata de masd.
Dup[ confecl ionare, inainte de asamblarea ])e rniez, bobina se impreg-neazl cu Iac, corespunzl tor c lasei de izolal ie F.
Fig. 16.4. Bobini cu carcase, pentru transfornratoarele tnici :a*.babinacu carcasd;1- bo.btna;2- carcasa;3- c lemd. de ie$ire;4- c lemdde intidre; b - carcasd confecliontrtd din slralificate; c - caradsd. din mase de turnare.
805
. La transformatoarele mijlocii gi mari, ln. general, bobinele se con-fecl ioneazd separat (pe gabloane), izolal ia fa ld de miez f i ind const i tu i t l g i easeparat d in c i l indr i g i rame izolante c i rculare ( la cele douA capete ale bobine-lor) .
DacI r lc i rea este ln aet, atunci se fo losesc tot conduetoare izolate lnclasa F ca gi la t ransformatoarele mici .
DacI r lc i rea este in ulei , atunci izolaf ia conductorului este din 2 -+5stratur i de bandh din hir t ie lnf lquratd pe conductor pr in suprapunere avlndo grosime total5 (pe ambele p5rf i ) de 0,25
-0,5 mrn, pentru conductoarele
rotunde gi de 0,3-0,6 rnm pent l ' r cele plof i late. Numlrul stratur i lor de hlr t ieqi grosimea bi lateral [ a izolal ie i conductoarelor este conform STAS 6163-76.
ln construcfia infSgur'Srilor trausfr-rlmatoarelor se are ln yedere arsa-zisa
, ,coordonare a izolat ie i" , care const i d in urmltoarele m[sur i :
- pr imele 5-6% 9i u l t imele 5-Oo/, d in spire, se izoleazl supl i rnert tar '
(de reguld au izolaf ie dubl [ fa lA de restul spirelor ' ) petr t ru a lezista la supra-
tensiuni ;- d in mot ive de rr t i l izare mai ral ionai [ a izolal i i lor g i d istanlelor de
izolaf ie, c ind infdgur l r i le t ransformatorului s int concentr ice (una peste al ta)
atunci, intotdeauna, la interior (adicd l ingd miezul feromagnetic al coloanei),
se prevede inf iEurarea de joasi tensiune, care se va nota cu indice j , iar la
exterior (peste ea) inflgurarea de inaltd tensiune, care se va nota cu indice i
(v. f ig. 16.7, f ig. 16.8 qi tabelul 16.3).
16.3.1. STABILIREA NUMARULUI DE SPIRE
Pentru infigurarea primardnumirnl de spire, corespunzl tor t .e.m. nominale de lazd
w, : ! ' - nr, intreg;
: - numlrul de spire corespunzdtor treptei maxime de reglaj a tensiuniipr imare (adicd reglajul se face in l imi te le ak'L.uo/o)
Aur, : k'Luo/o
w,.- 100(16.10, c)
k'Luo/o fiind procentulreglajul tensiuni i ;
- numirul total
din tensiunea nominal[ in l imitele in care se face
de spire al infdqurhrii primare
wtr:ut t {Aurt ;
Pentru inffijuihrea secundarl :in cazul conexiunii sfea (y) sau triunght (rl
(16.10, b)
(1 6.10)
E,Wz:: :nr , intreg;
806
(16.10, c)
II
l,uii:iiii ;iil irl lili illiiilllilllilililltllliilliillilil
- ln cazul conexiuni i z ig-zag (z)
,o": ] - n ' : n. . intreg par (16.1t) , d)-
l /3 t ,
r leoarece inf igurarea de fazd se compl lne din doui sernibr ib ine egale, crr c i tett '" : wtl2 spire fiecare,in care :
e1 este t .e.rn. indusl intr-o spir5, in V, dat i de relaf ia (1 6,8, b) ;I ib Ez t .e.m. de fazl d in pr i rnar gi secundar, in V, date de relat i i le:- pentru t ransformatoarele mici (S, < 1 kVA)
E, : { ' , , - t ' t ] l - ' t ' " t \ ' l :
200
E, : I - r , - f r r loolugr
1\ ' l
(1 6 '1 I )
20(r
- pentr t r t ransfolmatoarele mi j loci i ; i mar i (Sn, > 1 kVA)
ErxL11 ;
E2 z lJ2y,(16.1 1, a)
runde :LIrr g i Upy, s int tensiuni le nominale de faz[ a le infsgur l r i i pr imare
respect i r . a le infdgur l r i i secundare, in V 9i anume:- pentru inllgurarea transformatonrlui monofazat
Utr : UrN i Urr : UzN; (16.11, 6)
- pentru infSgurarea transformatorului trifazat, cu conexiunea stea(Y, U) san zig-zag (z)
( r t r - H, , , , :F; (16.11, c)
- pentru inf5gurarea transformatorului t r i fazat, cu conexiunea tr i -rrnghi (A sau D, d)
LIr.r : (J,.x i lJ rt : UrN i (16.11, d)
Au( %) este ciderea de tensiune, procen-tual [ , a t ransformatorului de mic[ putere.Orientativ, r 'aloarea lui Au(o/o) se ia dinf igura 16.5.
Valori le lui ur, gi u, oblinute cu re-la l i i le (16.10) pi (16.10, c ai d) , se rotunjescla numere lntregi, insi astfel incit raportulde transformare
," :8,- . -
Jtr Ez
s[ -se-,men1lile: in t-oleranfele indicate inSTAS 1703/1-80.- De aceea-, dup6 rotunj i rea la numlr
intreg a unui numir de spire (de reguld ral),
807
l%]100
rL
AN
40
100 200 s0 400Fig. 16.5. Randamentul gi cidereade tensiune (in procente) ale trans.
formatoarelor de putere mici.
OBSERVATIE: ln lucrarea clc laf i se consider i oA a estc t l imensiunea eonductoruluipe grosimea bobinei , iar 6 pe in i l l imea bobine i ; i r r < , .
Cu valor i le def in i t i r -e, c l in S' l 'AS, ale sec! iuni lo l conductoarelor ' , sestabi lesc valor i le del in i t i r -e ale c lensi tdt i lor . c le c i r r rent
, I , : I '
[A/rnmr] i , Iz - JL1,\1murr l , (16.14, c)J l , r s r . t
valor i care t l 'e))uie sh se incacl leze in l imi te le incl icartc in tabelul 16.2.
16.3.3. DTMENSIUNTLE lNl 'AgURARrr-ORSI ALE FERESTRtrI TRANSFORN{ATORULUI
I)u1t i crrrn s-a ar i tat ( r ' . palagraf u l 16.2.2). int le c l i rnensirrni le infdsu-l i r i lor , ferestrei ; i lensirrni le t t 'ansl t i lmatolrr l r r i e\ ist i r o str insI legi turS.
A. Transformatoarele mici
La l ransfor i tatoarele /n ic i , cal 'e au, de regul l , tensiuni nbminale srrb1000 V, nu sint necesare anumite spal i i sau distan!e cu rol izolant intre in-fdgur l r i g i masa miezului sau intre infdgurdr i , aga cLlm se recomandl la celede tensiuni inal te ( f , i " 21 kV), c i se plevdd numai izolal i i le str ict nece-sare, a le c l ror grosimi s int rnul t mai miei .
De aceea, la t ransforrnatoarele mici , aqa cum reiese qi d in f igura 16.6,dimensiuni le ferestrei lezul td din condi l ia de a incApea infd;urhl i le cu carcasarespect ivS. Se observi , in acest caz, cd din celc douI dimensiuni a le ferestrei(T Si L") , pentru dimensionarea def in i t iv l este necesafe, in i [ ia l , numai una(deobicei 1-") , d in care r-ezul t i indl f imea bobinei H3, cealal t l d imensiune Trezul t ind in funcl ie de grosimi le dr ; i c , a le infS;ur[r i lor .
Pentru dimensiortarea inf{turiri lor gi fereslrei sint neeesare urml-toarele etape :
- se determinI in i l t i rnea bobinelor '
Ha: L, -5 mm, (16.15)
fig 16.6. Dimensiunile infiguririlor tri miezului trarrsformatoarelor monofazate mici :
a - tronsformator cu doud coloane cu lnfdsurdrile supropirse ; b - transformator cu doud'coloane cu tnfd$'urdrile dispuse pe coloane seprtrati ; c - translormalor lh manta ; ! -
cdrcdsct bobitrcIor ; 2 - izolalia dintre tnfdtttrdri
810
C,
lF::rrn ItF l ln I
F l r : f lh I
l [:1] il Ilh- l t l t llF i i f r i I
t_
consider ind c i 2 mm este grosimea carcasei . iar 0,5 mm joc (sus gi jos) deasamhlare (H, $i l . se iau in mm) ;
- se deternr in i numlrul de suirc ue un sl r 'at a le f ieclrei bobine:- I )entrr t condl lctorul I 'otund
I I^l {1.1 : : - - : - ; l I ' " ,-d i
- ; lentrrr condr ictorrr l p lof i la l .
, r r , , - - ) : l r_2' h i '
in care Di , b, este latula nlare cu izolal iainfhg;ur i r i i pr imare, r 'espect iv secundare;
- se deterDl in l n l tmirul de stratur i
t t , , : ! : : - r r r . . i r r I r .eu : r r , "l l ' r :
valor i care se lotuniesc la nrrrnirul intreg* se determind grosimi le bobinelor :- pentru conductorul rotund
(16.18)
(16.18, a)
con du ct o-
mrn a car-
H,,
4.,
IIo
02
(16.r6)
( l 6.1t i , a)
pe arnbele pir f i a eoncluctorului
alc f ieclrei bol l ine :
i l r . ,: " ' -= t l t ' . i t ) t rcg. ( 16.17)l l l re
imediat super ior ;
- pentru .",.:;", i ' ;*; ir ' .Qz : I l 'zdz rmml ;
ar : n"$t [ -* ] ; dz : n."zaz [m*] ,in care a ' a i reprezint l latura mic[ cu izolal ia pe ambele p5r l i arului inf5;ur i r i i pr imare, respect iv secrrndare ;
- l5! imea ferestrei rezul th ( f in ind cont gi de grosirnea de 2casei) :
- pentru inf5.sur l r i le suprapuse ( f ig. 16.6, a, c)
T:7 +2+ at* az *(3-5) [mm] ; (16.19)
- pentru inf igurdr i le separate ( f ig. 16.6, b)
T :2(1 + 2) + at * az * (3-5) [mm], 116.19, a)in care :
1 mm este jocul (pe o parte) intre inter iorul carcasei ; i miez ;2 mm - grosimea carcasei ;3 +-5 mm - distanla de asarnblare ( in care se inciude gi grosimea izo-
Ialiei dintre bobine * poz. 2).
B. Transformatoarele mijlocii ;i mari
La transformatoarele mijlocii ; i mari, care au tensiuni gi curenli mari(a se vedea gi par. 15.2), infSgur l r i le se pot real iza cu bobine concentr ice saual ternate (cu galef i a l ternal i ) .
Modul, cel mai f recvent, de agezare pe coloane a infdgur[r i lor concen-tr ice (care s int g i cele rnai ut i l izate) gi pr incipalele dimensiuni a le loro esteindicat in f igura 16.7,
ln f igura 16.8 se plezint I detal iat acest mod de aqezare, indic indu-seqi d istanfele de izolare at i t intre inf5gurdr i c i t q i fafd de coloanele gi jugur i lemiezului- leromagnet ic, in f r rnc! ie de care, pr in construct ia graf ic[ Ia scar i
811
56
.tr >$"a
\,N
le .l
:a
ecf3N
N:){D
o
[Nfr.'ri'..\t \ \
N).t - \ \
N.l\\l
N-'-TSSi:{:\\S:1.:\IiSN
.I
l -rIII
1
Cos:s"r: 2
: r l r pr in calctr l , se detet ' rn i t r l i d i rnensi t r i le cr lnsidet 'atc c lef in i t . ive L, , ; i T,. , ie ferestrrr i 1r 'anslolrnatot 'u lu i (dacir se vel i f ic i tensiuni lc c le sctr t ' tc i lcrr i t s irnchlz i r i le) . \ 'a lor i le i lc0stol r l is tan{e c le izolat 'e necesare, in Iuncl ie de ten-. iuni le nominale al t : r 'nf i isru i r l i lo l t lans{ot 'maloarelol in i i lc i s i uscate, s int:ndicatc in l i r l - re l r r l l i i . : t .
Tobelul 16,i1
Izola{ia t ip a transformatoarelor cu coloane (f ig. 16.8)(r/ Drst:urteie de izolare pt 'ntrn t t ' : tnsfolmatoarelt ' in ulei, in cm
Inf . fa{ ic le jug.
i r r t ro. lT s i l ' I
lntre IT ; i IT( intre bobinele de
lT vccinc)
.so, s. ;21r
( l ) sr ,, ' , ,
| ! t , i
. l ' f fat i r i t ' rn iez
i )
to2',)2S5( liJ0
i401 ui-t
0, ; t0, : l0, : |0, : t( ) ,40. t i(1, .S1,( l
o, ii1I2
8,5t2
2:2,22,5:,6
11,5i l r
0,6{) ,80,81,2I , tJ3144,0
(1, : ]0,30rf ,0,40.6t), ttI , t )
0,60r70,8lI , t )
18,020,0
,,;,014(),5
0'81,0
11t
1,5)
I72,5
t (a) I r r ST.\S 1; i ) : i r :J-80, j r t loo dt ' l ' , se pl t lc t l t ' l : , , , ( i r :nsi t r t le:r ct) . t r r ra i r id i r :atda infr isrrrdl i i ' valoart eI i tace).( b) Perr t ru I i , , , ; i U i , , , , . r cz i S' f . \S 17011 i :J- t jO.
$* D- istanlc le fa( i r dr . l l ras. l rn iozr. l lu i sc de teinr i r r :1, pcl l t ru l iecl l fe i r t f t is t r r : i re, in f t t t tc{ ict lc te rrs iunoa no:rr i t ra l i t { ' . . l uccstc i r r . i lxrrrrrplu :
ur i l ) , s j ln - I )or l t |u l ! , :_r 7 i s, , , , l )cntrr t [ . : . \ i .
[ ) is tnrr tc l t r intrc iuf l is t i t ' i t r i (ur , ; i n, , ) se detorrninl pert t ru Iensi i lnor l i t ln l t r l { - ' \ i(1) Dis lnnt; t s, scrvtr l to l l t t l i rncnsionnrt ' : r crrr-ui (vnzi f ig. l t i .4) .Ol lSDn\ ' . t ' l ' lF l . ' fo i r tc t l is tanI t r lc s int in( l ic . r tc ct in puuct r l t r vt 'c le le al izol i l r i i . I )er ] -t ru scoar. t t r rcr l borrrc lor '$ i pc1r l r i r t r : rar tc i r t lo l t r r r tccl ie str nr i res0 distanl0le I 'espcr: t i l 'ec l t s l )at iu l l )L lct is i l r a lcestor l t .
7' abclul I0. lJ (continu:u'rr)b/ Distnntoie de izolalr. pe'ntru transforrnirtoarele uscirte, iu t 'm
U *( i rDlk \ ' l
rM7
Int l r : l ' f q i l ' f( int le l robinele de
I ' l ' \ 'ec i r )e)
9n)
4,1-r7. \ )
l ( )l :2
I r : )
5,1-r
t i ,0I l , ( lI J ,o
0r:J0,{0,5{) . i r
{J,4(J. tiI1
4, i7, t )
l ( l1)
NOTA.. l ) L imit t r r r r ix inr i t r r d ist iur te i t t , , , ; , tstc i r rd icat i r2) l ) is tantelc u j t , \ i u i i ( i t r ta l )e l , s in l consir let 'ute
; i nu sub aspectul c i rculat i i j i : ic iu lu i ( le f i i ( : i Ic .3) Ci l lc l luf lsularea t le. I ' f cste spiralat i i . le I r . ,
- u,4 t r t t t t .
<t in punctul dc vedere.r l rdcir i i .nr i r t inre dirr purrct t le vede re al iz( l l i i t i i
. I kV rr , i i r ( / , , ; > 2 e nt . iar g. , , j -
813
Se atrage atenl ia cd valor i le distan{elot 'de izolaf ie indicate in tabelu}16.3, t rebuie corelate; i cu <t ser ie de mlsur i construct ive, rneni te s[ imbu-n[tdfeasc[ r ig id i tatea dielectr icd a lor . ln f igur i le 19.2; i 1g.3 se indic[ doudmoduri concrete de realizare a acestor izolafi i.
Dup[ eum se observ5 din f igura 19,3, c ind tensiunea nominal5 a uneilnflgurlri (sau a ambelor) Up ) 20 kV, se prevld atit ci l indrii izolanli moieu grosinr i de 2-:-5 mm, real izaf i d in mai multe stratur i de hir t ie 9i r is f r inf ila capete, peste inf l ;urare (pozi ! ia 7), c l t g i ,seibi izolante rdsfr inte cu grosimide 2 -;-6 mm, confectionate separat din carton electrotehnic (pozifia 8). Acesternisur i contr ibuie substant ia l la o bunl comportare a distanlelor de izolal ieprevdzute in tabelul 16.3, mai ales la impulsul de tensiune.
A,sa cum s-a amint i t g i cum se obsen'5,s i d in f igur i le 16.7 gi 16.8, l ingdmiezul coloanei se af l [ infdgurarea de joasd tensiune (notatd cu indicele 7sau 2), iar peste ea, inf5gurarea de inal t i tensiune (notat i cu indicrele i sau 1).Suprapunerea inf5gurdr i lor se poate face f ie di lect c l in procesul de fabr ical ieal bobinelor sub forrnl de inf d;urare monol i t ( la t ransforrnatoarele de puter i maimici) f ie, c ind bobinele s int fabr icate sel ta lat , la asarnblalea Ior pe miezulmagnet ic.
Simi lar ca la t ransfolmatoarele rnic i ; i inci i g i mari , pent l t r d imensionarea infSgurdr i lortoarele etape :
- se delerminh inal l inrea or iental iv l a bobinelor ( f ig. 16.8)
Ho - L" - 2s1,, , [m*1, (16.20)
runde .s, , , se ia din tabelul 16.3.Dup[ cum se observd din f igura 16.8, d istan]ele.s7r i i i s i , , , pot avea
valor i d i fer i te care se iau din tabelul 16.3, iu luncf ie de tensiunea nominal l af iecdrei infSgurdl i , caz in care in i l l imi le bobinelor de ioasa tensiune 1j . t . )q i inal t i tensiune ( i . t . ) d i fera intre ele (Hoi > I lo,) s i tual ie int i ln i ta f recventclnd tensiunile infiqurlri lor diferi mult intre ele (zeci de kV), sau srn gi sr,,se pot lua egale la valoarea lu i s, . , c ind bobinele rezul t l cu in i l l imi egale;
- pentru dimensiuni le stabi l i te ale conductoarelor izoiate se est imeaz[nurndrul de spirc pe strat ; i uurnirul c le stratur i in funcl ie de care se deter-mini , t ru le la l i i le menl ionate in cont inuare pentru f iecare t ip de inf lgurare,dimensiuni le inf i ,surf i i ; i apoi a le ferestrei t ransformatorului .
In scopul unei corecte conecl i r i a bohinelor din cadrul unei infS.sur '5r i ,pentrLr a se obf ine schemele de conexiuni ; i gnrpa de conexiuni impusi , t re-buie stabi l i te conven{ i i le pent lu sensul i le de inf isurale. In f igura 16.0 sedau convenl i i le pentrrr sensur i le de depdnare ale bobinelor fafd de capdtrr l( incc'put.ul ) acestora, care va forrna borna cle int lare (rrezi ; i f ig. 15.10).
In cont inuale se vor prezenta pel i r rc ipalele t iprrr i const l 'uct i \1e de inf5-;urAr i , dorneniul lor de apl icale; i rnodul de deterrniuare al d imensiuni lo l( inAl f i rnea ' ; i grosirnea) acestola.
a) lnf{gur[ri le cil indricrr (f ig. 10.10) sc uti l izeazl peutru curenli pinila 800 A; i tensiuni sub 1000 \ ' . Se real izeaz[ cu maximum 8 conductoareprof i late in paralel . Pentru reducelea pierdel i lor sulr l imenlare dator i td refu-lSr i i curentului , se lecomandl ca dep6narea condrrctonr l r r i s [ se facl pe lat ,f l rd ca latura micl a s[ deplgeascd valor i le din tabelul 16.4 (dar ' , de obicei ,sub 4 mm), iar latura rnare b sI nu dep5geasc5, in mod normal, 15 mm.
lnfdgurhr i le c i l indr ice cu condlrctoarele in paralel a le unei cdi de curent,agezate al l tuqat pe direcl ia axial i a coloanei ( f ig.16.11) sepotreal iza intr-unstrat san doul stratur i ( f ig.6.1f l ) ; i mai rar in t lc i sau patru stratur i .
814
cazul t ransformatoarelor mi j lo-gi fereslrei s int necesare urm5-
- - - . j t l@r! ,
: - :
q:
" :g: ,?J: :*: -* ;
l :
; =s=s;
: ;=
=-i
i aoz s i != LL
- r=- : \r .':' >,
:** '
.o
. ' gd 'li
'i .:
90
a, r . d
F' i i il : lf n*E
F{3.1
, :e
3dt€ c ' i
l l n*
'ii p
/A- 'Ra titl--r-+i} FE=e Vbo
@e
]J
sE
Tobelul 16.1
Dimensiuni le radiale orientat ive ale conductoarelor prot i lateutilizate la realizarea infSgur5rilor cilindrice si stratificate
pcntiu ca factorul /i, de majcrarc a pierderilor in curent alternativ la 50 Hz,in aceste conductoare, sd nu depiseasci anumite valori admisibi le
(Dime,nsiuni le concluctoalelol sint in rram)
lnf i ;ur f i r le cnpru lnfAsurlr i de aluminiuNurniu'ul destratur i n linfdsnrir i i
12a
ir6
U
I10
f . mai mic ca;
I ,Oir 1,10 I r ,uI 1,20
k, mai mic ca :
1,20
10,0i1
5164,7 54,03,75l j . 55:]. :15: t , r5:1,0
11,88, ( lt ) , . t
5,65,04,7 i t4,254,03,7 | t: i ,55
12r58,5,'j 1
6,l l5,65,04t 'J
4,5. 4,251,0
i 3,2f . i r
7,1u, tJ5, ri5,04,754,54,25
1 1,68,66,45,95r14,7
lt 'l
3, f:i: l . t i
1 3,510,08,06,S6,45,95,5o, l
4,4
1 5,610,89,: lB,O6'96,46,05,55,15,1
16,811 A
10, 08,67'46,96,56,05,5t ,o
i
in vcclc ' rea f ts igDl i r t ' i i l ic i l i i , l iccale s lc i t re i )n in sI t ic in contacl cuagentul de rAci le cel I )u l in pe una din pirr t i . J- I lg, i rn i le ln in i rnc ale canalelolde rdci le o;a, s€ aleg, in funcl ie de pir tere gi tensiune i r r { . re 3-:-8 mm.
inihgirr l r i le cu cotrc iuctoafele in pal 'a lc l a le Lr t te i cai cte curent agezatesuprapus radial (cu stralur i le puse in palalei) 1.r 'ebrr ie l ) re\ ' iz l r ' te ct t ranspozi l i isau /r(n.spuncr i ( f ig. 16.12). Dacl exist I rn conductoare in j ) r ra ie l s l rpraplrseladial , atunci s int r lecesare.m - 1 t ransi ;unel i uni fot 'm dist l ihui te in lungulinf5gul i r i i (pentru expl icaf i i i ) r iv ind denumiletr s i lo lu l 1r ' lnsirozi ! i i lot ' , vezilnai ios la inf i ;urdr i le spiralate.) . ln unele cazr i l i l ) fact ice, schemele t ransptt-uer i lor complete din f igr i ra 16.12, t t g i D se l 'e( luc la schemele t ranspuner i lors intpl i f icate c l in f igura 16.12, c s i f igura 16.111. in ambele s i t r raf i i pentru I iecat 'ctranspoziJ ie se mirre; te in i l t i rnea bobinei c i r cel l )u1i l l o in i l t i r r re h ' a s l t i re i .
I . ig 16.11. lnfSgurartr c i t indr ic l .parnlel , suprapuse axial (n ' ; i D'
conductor izolat) .
cu doui i conductoare i t rJurr t c l imbtrs iuni le unui
816
U
Fig. 16.12. Inf lqurare c i l indr icd cu conductoare h-r paralel suprapuse radial :
i1 - secliune prinlr-o bobirtd cu doud conrlucloare tn paralel ; b - schema lranspoziltilorcontplele perttru trei, respectiu doud. conductoare tn paralel ' s - ssllsrno transpunerii sim'
pliticale pentru trei conductoare tn paralel.
Fjg. 16.13. Schema si rnodul de realizare a transpunerii sirnplificate ln cazul a patruconductoare ln paralel.
Pen! 'u nivelarea pdr l i lor f rontale ale bobinei la spirele de capl t a le stra-tLr l i lor se ] r reyld pene (segmcnte) c i rculare pentru egal izare; i izolare, pene( lecrrpatc dintr--un ci l indru izolant sau formate din c l iscur i izolante ( f ig. 16.14).In acest scol l , se pot ut i i iza ; i r5; in i le de turnare. Penele de capi t se f ixeazdde spir 'c le mal 'e inale ale bobinei cu bande izolant[ ,
ht)cl
h
b
deIrig. 16.14. Pand (sector) pentru nivelarea capetelor
a- forma normald; b- desfdsurald.
52 - e io iectar"ea Jnaqini ior o lectr ice - cd. 153
bobind :
817
in i l ! imea unei infSgurdt ' i c i l i t rdr ice care' ar .c rr . spir .e 1te st la iminat din condi l ia obl iner i i lu i 11o in l imi te ie lc ia{ ie i (16.20)) estc
(c leter-
(1 6.21 )IIo : (u.," * 1)ft"n'" + n,ft.* [rnrn],unde:
h, este in l i l i inca rni t runchirr lu i calc fo lnterzi spira ( f ig. 16.11 ; if ig. 16.12);nrrmlnr l t lanspozi l i i lor ( f ig. 16.13) ;f l1
l i " : 1, f )1 -- 1,( '12 factor caie l ine seama de abatel i le efeci ive ale gro-simi i izolal ie i . Cind bobineie se preseazi , f ie inainle c le intpregnarc f ie, celeneirnpregnate, Ia montaj , atunci se ia de legui i i A '" :1.
Grosimea infS;ur l l i i c i l inclr ice este
Qj:11,Q" j - f i , ,Q1u. i ( r r" - -
r t , , . - 1)31, [mrn], 11{i .21. a)unde :
n" es[e t r r i rn i lu i de s l r 'atul i de dirnensiuir i a. , ( f ig. 16.12), n ' f i incl gro-simea conductoruiui izolat ( r 'cz i re l . 16.1-1, 0) ;
no t iurndrrr l canalelol axiale alese, de l5 l ime diu i3, , grosirnea izolal ie i d intre stratrrr i de 1 ;< 0,2 l l tm presl)an,
pcntnr tensiuni intr-e s l r 'atur i srrb 15f) \ I s i2 x 0,2 rnm sau 1 x 0, i t r ] r rn I ) respan, 1;eni lu tensiuni i r in i r la 500 \ ' .I -a t ransfol inaloarele uscate in c lasa de izcl la! ie l i ; i l l , se fo lsel tc c: t
izolal ie int le str-atur- i f . inzr de st ic l f de 0,2 0,3 rnm.In pl ima fazd a dirnensioni l i i infd;r-rr5r i i , se pl t 'acI dc la inAl f i rnea apr ' ( j -
x i rnat iv[ a inf i ;ur i l i i cale i 'ezrr ] t5 din in i l l imea L. a coloanei , in fuucf ic dedist .anlele de izolare stabi l i te conlc.rrrn f igul i i 1t i .8 ; i tabelului 16.3, de lanumlrtr l de spire colespunzi to i 'unei fazc; i r le la sec! iunea spirei . in bazaacestol date globale, se determinl d i rnensiuni lc condrrctoarelcr l pet t t t r r r rna t l informele de l tobine t 'ept 'ezcir ta le in l igula 16.11 sau f igrr la 1( i . l r , cu cr l in le icspeci f ice lor .
Sub aspecttLl lcai iz i l i i , inf i ;u i 'a lea c i l indl ic i c,stc ceo rnai s i rn l l i l s iurai ief t in i d int i 'c toartc t ipur i le de r 'n l [ ; r r r f i ut i l izate l i l tensiuni jo:rse.
/ r ) lnf t i ;ur i r r i le spiraiale (r- . ; i par. 11i .2.11) s iut speci f ice curent i lo l rn l r i ,peste 200 ; \ ; i tcnsirrni i r in i r la 35 l i \ ' .
Inf i ;ur i i l i le spir ; r la1c se leal izeazI cu rr nul sarr r rur i r r i r r l tc i r rccl ; r i t r r l i .f iecare incepr. i t (mi iurrrr th i )ar ind rn cortr l r rc icrr lc . l j r ( , i i l l , lu in I raf i i l t l sul)r 'ap1rs( 'racl ia l ( f ig. 1t1.15), iu i 'nr e [1 ;12] . I l i rnensiuni le con<1rrc1 oarclor i t t r i rnr , s intcul l l inse in t lomeni i le ( i € [2; a l , i l = [ l t ; 161, iar sec! iuni le conductoarelo: 'nu t rebuie sI c lepSgeascl 40- i60 mrn' .
lntre spire, sau int lc rninunrrhiul i care alc i tu iesc spire, s int p lcvizutecanale radiaie l t , , i t i t le 5 +.8 mrn pent l r i t ransforrr . iatoarele pinl la 630 k\r , \; i iu l rc r l - : -7 mm pentrrr t ransfc lmatoir lc le rnai rnal i : la t ratsfot ' tnatoarele cuputel i peste B0{) l i \ - ' \ , lcr ; t lu c l iminuarea forfelor axiale, se mdresc acestecanale, in drcir tu l gale{ i lor r ie reglaj prr t ind a jurrge pini la 15 +-2( l rnrn.
Condr ictoai e le c leurrntaler ( I i r 'e le in palalel) f i ind sul i raprtse laci ia l ,unul pcste al tu l , vor : rvea i r t i t l r rngimi c i t ; i pozi f i i in c impul l lagnet ic c lesclpirr i d i fe l i te, adic i i pal i l rnct l i i ( rc;z ist .cn!e gi leactai t te c ie scir l ; i r i ) d i fer i ! i .Acest lLrcru conclucc
. la aplr i f ia in i i , . l f i rc l t r in i rar : r Ie l , a unir i cr : I 'enl c le c i rcu-
la l ie gi deci ia pierdeLi e leclr ice .sLtpl imetare intportur ie.De aceea, pcn( r ' r r r rn i formizarea lungirni lor ; i peutru a oct lpa f iecat 'c
conductor in paralel , strccesiy aceeal i pozi l ie in c impul magnet ic de scdpir i ,ceea ce insemneazl c i f i re le in paralel vor avea aceea; i palametr i ; i deci t t i rvor mai alrare curen! i i de c i rcula! ie intre ele, s int nccesal 'e t ranspo; i l i i s : ' .u
818
Jliiii:
-,"-J] ll
Lf rr ! ! - - J :
--.., ./ffitrJ--4.-j).fft ,rrnr'1---'zfTmt ,*.*a-^fu)_l'Y**ry,=
r i ig. 1(- i .15. lnf iqurir i spirzr latc :
l t ' t t un inte1-ul ; l t - ct t t iot t t i t t tcepulnr i ,
Fig. d.6.1t i . l lodul de real izale a t ransprncr i lor la int i ;urarea spiralat i cu un inccputgi gase conductoare in paralel (suprapuse radial) :
a - transpuneri pe grupe de conductoare (transpunere de grup) ; b - lranspuneri atuturorconductoarelor, Iuate cite uruil (trartspunere simplificatd. sau totald),
D
fed
t ranspuner i , adic l schimbarea in Lirnpul depanhr i i (bobinlr i i ) inf igur i r r i i aordinei sau pozil iei f irelor in paralel intre ele, astfel incit f iecare fir in paralelsd ocupe aceeagi pozi l ie, o anumit l in i l l ime din bobinl (aceeagi pentr t r toatef i re le in paralel)u
La infSgurhr i le cu un inceput, teoret ic s int t recesare m - l t ranspunet ' iuni form repart izate pe in l l f imea acestora. f )eoarece in locur i le in care sefac t ransl . rozi f i i le s int necesare canale mai mari , cum se vede in f igura 16.16,in pract ic i se ut i l izeazi un s istem simpl i f icat , crr t ransl tozi l i i numai in t re ilocur i ( f ig. 16.17). in c loul locut i , La114 9i la 3/4 din numdnrl total de spire se
'l *,*fiImffiilffitill
X
h
de grup
n2A,4,4/A,4X
n
2nA,4,4/A
2,A,/A
'/)
2An,/A
A/4nn//4. /A//)
AFig.
a-
16.17. Schema pentru transpuneri simplificate la lnftr;u-
ririle spiralate cu un lnceput:
cu numdr par de conducloare ; b - cu numdt impar
de conductoare.
de qrup
A2n
820
. : ' l r rspo: i l i i ( l ranspuner i ) de grup, iar la mi j loc, o t ranspnnere a tuturor' . l , , :c toarelor, luate c i te unul nurni td l ranspunere s intpl i f icatd sau folalr i .
- - . .u la t ranspuner i lor este corect real izat l dacd suma pozi l i i lor pe care le.r i r un conduclor este aceea$i pentru toate conductoarele din cadrul m5-
.r :chiului . Ast fe l , pentru conductoarele c l in f igura 16.17, o, suma este 14rdtrctortr l a;1f 4+3 +6:14), iar pentru cele t l in f igura 16.17, b,
. - t l2 (conductorul a: 1 -F 4 + 2 + 5:12).Aceea; i sunl se gdsegte, in. : . - .hele cazur i , ; i pentru celelal te conductoale: b, c, d etc.
in i l l imea inf [gur l r i i spiralate cu un inceput este
Hn: b ' (w1* 1 f r r ) { kf t " (w1f n,) [mm]
. , ,1e, in afara nota[ i i lof ' cunoscute ;
(16.22)
este numnrul locur i lor t ranspozi t i i lor ;: 0,94 -0,96, este factorul de tasare.caztr l r l in f igura 16.17, nt :3 9i re la l ia (16.22) c levine
LIB: b ' (w, ! 4) - l k1h,(wj + 3) [mm]. (16.22, a)
La infdgurdr i le cu dou[ incetntur i , teolet ic s int necesare2 nt - l t ranspo-- : i i rLni fc,rme lepart izate in lungtr l infSgur i r i i .
\Lrmdrul t ranspozi l i i lor se poate reduce la m - 1 c lacl se fac t ranspu-: . : : i le duble. In f igura 16.18 se arat i pozi l ia conductoarelor t ranspuse la o, i . , , r r r rare cu 2m :8 conductoare in paralel $ i modul cum se real izeazi t rans-' :nrr i lc s imple ; i c lubte.
1 ' ranspuner i le f i ind uui form repart izate in lungul inf5;ur5r i i , dacd nu-: : - . : . , ru l de spire ru, este div iz ib i l la numiml m de conductoare in paralel supra-- . ise radial , atunci t ranspnner i le se plaseazi pe o generatoare a c i l indrului .l r caz contrar, e le se plaseazl pe o el icoidS..
Trebuie rnenl ionat c[ inf5gur l r i le cu doui. : : l l imentarc intre spi te in locrrr i le unde se fac
bFig. 16,18. lnfdqurarea dublu spiralatd:
a - ou transpunere simpld.; b - cu lranspunere dubld.,
l l r
t ; ,in
inceputur i nu necesi t i spal i it ransnuner i le.
cl
827
InI l l i r lea infS;ur[r i lor c lublu spiralaie, c inc[ se lasi canal a1 i t . intremdnunchiur i le spirei , c i t ; i intre spire ( f ig. 16.15, l r ) este I
Hn :2b'(ut , + 1) + l i f t " (2w1J- 1) [mrn], (16.23)iar c ind se IasI canal numai intre spire (celc doui minr"rnchi t r r i f i ind al [ -t urat e)
H a : 2b'Qu i + 1) + k,h,ut , [nrnr] . (16.2i3, n)
Grosimea infS;ur i r i lor spiralate cu 1r? (^on( l r rctoaLe suprt i r r ise radialeste
(t1 . - 11171t [mrnj . (16.23, l r )
in pr i rna e tapi u c l iureusionir i i in id;urdr i i , u lnr fu 'u l dc inccput.ur i a lacesteia se est i r -neaz[ in lunct ie de D'rezul lat d in lb la l ia (16.22 a) in cale seia / r , : 7 ; i H, , dat (est i rnat d in l , ; i c l is tanf ele dc izoiale ' r ' . r 'c i . i6.20) sta-bi l i te cor i forur f igur i i 16, t t ; i tabclului I t i .3
h' . : I I '
- . * h, " ' , * ' l [ ' r ru l . (16.24)
n' i 4 p, !4 '
DacI D'g 15 mm, se alege infA;uralca s implrr s l t i la lat i - 'cu un iu-ceprr l , ia l dacd 15.. . I t ' ( 35 mrn se alege in l is t t rat-e drrJr l r r s | i la la l i - - cudoud inceur i tur i .
inf [ ;ur l l i le spi la late au rczistenl l mecanic i r hurr i r , ia puter i rnat ' i pt i -t indu-se executa r i ;or ' q i ldr i lea spirelor ' pent lu real izalea canalelor ' . I lSci lcreste dc asemcnca Irunh.
Ut i l izalea infd;r"rr fu: i lo l spi la latc ca infdqul i r l i i le inrLl t i i tcrrs iunc, uueste potr iv i tS, c lator i t l c l i f icul ta! i lor c i l le apa' i la efectuarea l ip i lu l i lo l necc-sare pr izelol pentnr reg- l : r fea ter . rs i t rn i i ; i l r stabi l i lea valol i lo l t le l - . te ior dere-la j imi- ,use, nrr m[r 'u l de s l r i ie f i ind mic.
ln pr iv in!a. prelulrr i c le cost , inf . lgulalea spi la l r r t i i cs l r . r ru i i scr i r i r l - ' i i r ieci tin l [ ; r - i ra le a c i l indl ic i r cu cor:c lucloale in l raralel , datol i td rn: l l lu l jcr t i necesatr-real iz i r i i t ranspr iner i lor ; i l ;eni ru distanjarca s1; i le lc.r l int le ele. ' I 'otc idal i r ,
factoml de urnplere a ferest le i cste mai rnic.c/ Inf i ;urXr i le cont inue, in gale! i s int speci [ ice tensiuni lo l r id icate,
pestc 3 k\r.infSgur i r i le cont i l lue se real izeazI din cor ic luctoare la cart ' d i inensiuni lc
conductoarelor, in mm, s int cupr inse in domeni i le n € [1,2; l ] l 9 i l i e [12; 1[ i ] .in f igura 16.19 se indic l stadi i le succesive de real izare a uuei inf5;urf i
cont inr-re" in gaief i . Cair l t r i l , ,1 se f ixeazl de cadrul pe care se real izeazi bobina,iar cap[tul X v ine de la tarnbuml pe care este inf igurat conductorul . Se dea-p[nI , de exemplu, 6 spi le suprapuse (pozi f ia n) care const i tu ie un 91alet tu)rntel ,apoi , in mod analog, incl 6 spire al [ turat (pozi ! ia 1l) . Se opre; tc ma; ina debobinat,s i se f ixeazd capl tu l X (pozi ! ia c) , apoi se mut i spirele una peste al tacum se arat l la pozi l ia d din f igura 16.19 pini se t r junge Ia s i tual ia e. Setrage galetul l ing5 celSlal t , la distanja impusl de distanl ie l cu grosimea f tc(s i tual ia / ) real iz indu-se ast fe l galelul re is lurnat, apoi se cont iud depinareacu spirele urmltoare real iz ind un nou galet nolural , dupi care se repet loperal iuni le descr ise mai inainte pentru real izarea celui de al doi lea galet ,rdsturnat $.a.m.d.
inf5;urarea ast fe l obl inut I cupr inde bobine in forrnl c le disc, nr tmitegalcfi, care au trecerile consecutiv in interior, respectiv in exterior', f lrd at l ia conductorul g i e l iminindu-se l ip i tur i le, de unde $i denurnirea de i t t f i ;urareeontinui.
822
fgFig. 16.19. Stadi i le sr tccesive la reai izarea unei inf : i ;ur i r i cont in le, i1 galef i .
Galet i i inf i ;urar i lot 'cont int tc sspot real iza cu un nrrrnlr intreg sau frac-tkr t tar de s l l i re, nr t tu i r cale poate c l i ler i la gale] i i aceleiarsi inf i . ;1r I i i , c1 con-di ! ia ca c l iametrul extel ior a l gaiel i lo l s i f ie pract ic, aceia$i . -Asl . fe l , galel i id.e intrale c lc la infasur i l i le cu tensiuni nominale; teste 15 hV, gaiet i .o. i .orr-l i l 3- l0 i { , < l in numirul de suire, se executd cu izoiat ie intnr i t r g i , pentru apistra acela; i d iametnr cu gale! i i rn i j loci i , r ,or . t rebui s i a iba un numrr despi le nrai rn ic.
canalele ladiale h" c l int le galel i , se aleg in l i rn i le lc 4--g rnm, valor i lemai.mari f i ind pent lu t ransforrnatoare mai mici . f ,ana]ele racl ia lc se pot l lsa; i d in doi in c lo i gale{ i , c lacl r . ic i r .ea cste asigurala ( f ig. 16.20).
obFig. 16.20. Scherrte o" ott l ' " . ' , ! : , , .H?,TX"afezarca galeI i lor la tnf igu-
? cu canal dup(t fiecare galet; b - cu canal r)upd fie are doi gct_leti, aceStia fiind izclali inlre ei prin rondele d.e pregpan cu grosimea"g,.
._- / ' i
bu
NJ\\. \..1\ l
N.\N\
e
-X
823
at:,Fig. 16.21. Stadiile de realizare a unei infrisurdri continue, in gale{i, cu trei conductoare ln para-
lel (se observl ;i realizarea transpoziIiilor).
In cazul curenl i lor mai mari ; i tensiuni r ic l icate, c i r rd nu se poir tc rcal izao infSgulare spiralat l d in cauza numlrului ntare de sl l i re, se pol reai iza infa-$urdr i cont inue in galel i , cu pini la 4 conductoare in paralc l supl 'a l -1use ra-dial . La real izarea unbi asemenea infS;urdr i care necesi t l t ransp:ozi l i i , t ranspu-ner i le se fac, in loct i r i le de trecere de la un galet la al tu l , cum se vede in f igu-ra 16.21.
lndl t imea bobinelor la infd;urdl i le cu canale ladiale intre tof i galel i i( f ig. 16.20, c) este
Ha : nob' * krh,(no - 1) [ rnm], (16.25)iar la infSgur i r i le cu canale din 2 in 2 galel i ( f ig. 16.20, b) este
Hn:nsb'+kf t"(+ - 1)+38, [mnr] ; (111.25, ()"12|Lt ' '
grosimea infSgur l r i lor cont inue esteQi : I l ; f lpQ' [mm], (16.26)
ln care :ne este numlrul de galef i de pe o coloanS;1?" numdrul maxim de spire al unui galet ;3" grosimea cl iscur i lor izolate dintre doi galel i a lStura{ i
(f ig. 16.20, b), in mm ;np num[rul de conductoare in paralel , dacl este cazul ( factorul
de tasare kr :0,94-0,96, are acelea; i valor i ca in relaf i i le(16.22) 9i (16.22, a)) .
Izolal ia dintre galel i i a l i tural i se real izeazd din minimum doul rondelea cdror grosime s[ f ie cel pul in 0,5 mm f iecare.
824
{&.
Canalele radialc / t " t ro l avea valor i d i fer i te, 6 - : -8 mm la ert lemit5l i lei r inei g i 4- :7 mm la rni j loc; rczui t i c i . la calctr lu l in. l l l imi i bobinei , cu r€:-
- ia (16.25) sau (16.25, a) sc va nvea in vedet 'e acesl lucru, l r t i t tdu-se sepat 'aI, : r l ! imea t t r turot ' canalelor.
in 1-.r ima etap5, rrumlrLr l or ientai iv de galel i se c le lerminS, c lupl caz,, l lc laf i i le (1 6.25) ; i (16.25, a) ; i anu nr( f
(16.27)
(16.27, u)
(16.28)
irentnt
l I " i l t ,h,
t t - " '
" b ' \ - k,h"
. . : ( I I t , 1 / r , I i , . )l I , t :=- - ," 2b' + 1. , l " + 8,
r core Hu se est imeaz[ in i l ia i d in relal ia (16.20) cu c l is tanfele de izo]are sta-i l i te conform f igur- i i 16.8 gi ta l te l t r lu i 16,3, iar valor i le pentru celelal te. e le-rrente se aleg in l imi te le indicate rnai sus.
Nurniml mediu de spire al galef i lo l sc es1 in ieazl lu inr l ca bazd numlrul: r . spire pe fazl tot
IDtlus___tt .
La def in i t ivalea nurn[r ' t r lu i de gatel i g i a l num[r 'u lu i de spire- iecale t ip c le g.alet , t rebuie respectate nrrnl toatele condi f i i :
- s; i i re le de leglaj ; i s l r i re le cu izola! ie intdr i t I t re]ruie a$ezate in galel i-c1,r ln ! i ;
- I )e o col()an5 se pot gls i t rc i t iptLr i de galel i : de capi t , normal i saurni j loci i 9 i de reglaj . Nr-rmdrul galef i lor nol ' rnal i g i de capdt t lebuie sI f ie cusot, ia l cei a l galel i lo l dc reglaj , ideal a l t lebui sd f ie un rnul t ip lu de patru
Irentm o scoatere ugoar l a pl izelor ; -- numlrul de spire corespunzSlol r rnui ealel poate f i intreg sau frac-
i ionar. Cind numlrul este f rac. j ionar ' . nr imitotLr l f ract ie i l rebuie sI f ie egal curutrui i ru l c l is tanf oarelor, pentm inl i tural t 'a erol i lor : Ia obl inerea nurninl lu ilotal de spire (daci s int 16 distanloare ; i7 1!4 spire pe galet , se vor t recc7 411,6 spire, pentm ca bobinatorul , dupi i r t fSgularea celor 7 spire, sA mai in-f i .soare conductolul p iu i la distan!orul a i patnr lea);
- d i rnensiuni le racl ia le ale galcf i lor s i r nu di fere ; galeJi i cu spire maipuf ine, c lac[ nu au aceea; i grosime, r 'or ' f i adu; i la aceeagi qrosime f ie pr in-
tt '-un suport la bazh, f ie pt' in introdr-rcerea rinor berrzi cle carton intre spire,cum se arat i la inf iqur l r i le secl ionate;
- pentru lepart izarea rnai u;oar i r a spir 'e l r l l int le gale! i , d imenisuni lecanalelor ladiale dintre galef i , se pot l r ia cr-r 10- 3( i9 l , rnai mari c leci t l imi te leminirne indicate Inai ios.
infSgurarea cont in l lS necesi lS rnai mul l5 manoper ' [ ' t g i cste mai cost is i -loare deci t inf5gularea ci l indr ic l echivalent l . Dar, datol i td rezistenlei meca-nice mari , a comoditSl i i leal iz l r i i pr izelol de leglaj , a l ipsei l ip i tu l i lor intrcgalel i , 9 i a s i rnpl i t [ l i i consol iddr i i axiale gi radiale, inf [ ;urarea cont inud esteul , i l izat l pe scar i largi ca inf5guralc de i r ra l td tensiune la t ransformatoarelecu puterea pe o coloani de Ia 60 k\rA in sus ; i peutnr tensiuni peste 3 kV,f5rd l imi t l super ioarS.
Cind inf lgurarea cont inud este ut i l izat l ca infegulare de joasl tensiune,la t ransformatoarele cu puterea mai mare de 800 kVA, se poate real iza foartesimplu rlr irea spirelor in dreptul galefi lor cle reglaj cle ire inalta tensiune,pr in mdl i rea canalelol ladiale pinl Ia 15-:-20 mm.
825
Valor i inforn ' rat ive pr iv ind numinr l galc! i lo l se darr , in l i rncf ie de pu-l .e lea gi tensiurtea cle fuzl a t ransfolrnatolului , in ta l le lu l 16.5. Distan!ele dintregale{ i funcf ie de prr terea ; i n ivelul de izola{ ie al inf igur i l i lor ,se iau intre ace-lea; i l imi te ca f i canalele l i " c le la infd;urarea cont inul , ia l izolaf ia intre st . ra-tur i le galel i lor se ia c l in fo l ie izci lantd crr grosimca dt '0, '1 -0,5 tnm, pentrugale! i i de la capetc ; i cu gi 'osimea de () ,1 i t - -0, '2 i> rnm penl lu galef i i rn i j loci i .
Nurnirul orientat iv de galet iin func{ie de puterca qi
Tctbelul 16.5
real iza! i din conductoarc rotunde,tensiunea transf ormatorului
U,,
69i1015 ; i 2t)30 qi 35
sN [k\rA]
250 - 315 400 - 500 1000-1 60020 50 I i5 725
2-810
160-200
>'h; :HB-1"[mml '
rnedie a unui galet,
ho - : rhi I rnrn].
nd
10t2t4
(1 6.30)
(16.30, a)
nnmirul or ientat iv de spire al unui
r i ' (sau in i l l i tnea b') ans, cu ajutorul c l rora sefeal iza mai mult de 4 t i -f i deci
(16.31)
(16.31, a)
228
2- 82--10
12
14-to18
161820
La tensiuni norninale mai mari de 15 kV, pr imi i doi galel i de intrare; ir r l t imi i do' i galeI i a i f ieclrei faze se exectt te cu izola! ia spirelor; i cea dintrestratur i , intdr i td.
Avind est inat numdrul galef i lor ' , se i ieternr ind yrartea cl in in i lJ in ieabobinei ocupat l de canalele radiale; i c le glosimi le discur i lor izolante, d intregale! i ( f ig. 16.25 qi r ig. 16.26)
hr, :2h" + >8, I rnni ] , (16 2e)
unde, l i f imea canalelol ' h" d intre gale! i se ia i1 l i rn i te le 4 - :8 rnm, ca la inf [ -qurarea cont inui , iar g losimi le 8" ale discur i lor sau rondelelor izolant.e se iaude 1 -:-2 mm (2 x 0.5 -;-4 x 0.5 mm).
lnI I ! imea or ientat iv l a tuLuror gale! i lot est t r
iar iniltimJ
ln acest caz, avind ru, spire pe fazi ,galet se c letermind crr re la l ia (16.28).
.Avind in l l ! imea galetului ; i d iarnetrul izolatconductolului , se poate est ima nt tmirul de stratur idef in i t iveazi le l tar t i t ia spirelor pe galel i , f5r5 a sepur i de galef i , in i l l imea def in i t ivd a galetului va
ho : (w, + 1)d' [ -m],
ia l cea a infS;ul i r i i
Ho : h" + kt>h, + ) ]8, [mrn],
unde ur., este nttm[rul de spire pe un strat al galetului.L5l imi le h" ale canalelor radiale se aleg in l imi te le indicate mai sus
rotunjindu-se pentru a se obline inil l imea totald a inf5,surlri i de inaltd ten-
siune egald cu cea a inf igur i r i i de joasS tensiune,
828
|ll|lH[l|Il||l|,li|||li:lTIln|l'r..
2--
t ' ig. 16.27. lnf{surAr i strat i f icat .e:
- depdnatd direct pe cilindru ; l> - depdnald pc perte care asigurti carnl axial ; c - depdnatit': cilindrLt $i cu canal ariul de rdcire ittterior ; d - depdnatd pe pene gi crr conal axicrl de rdcire' , t r ior ; \ - - c i l indru i :o lant ;2- izokt l ietntrestratur i ;3_.- p iesedeegal izore;4-pene
per{ru real izarea carnlelor a. t ia le.
( . i l r - is i rnea galetului se deterrninl cu relat ia
Qs : n,( I ' * (n^ - 1)8" [ rnm], (16.32)
r :nde glosimea izolal ie i d intre s l . ratur i 8, se ia de 0,4;-0,5 mm Ia galel i i de(api i t (sus ; i ios), de 0.3 mm la galel i i vecini celor de capi t $ i de 0,12 - i0,1 5 mm.:r cci nr i i loci i .
Inf5gur i r i le in galel i dubl i au rezisten!d mecalr ic l g i r lc i re bun5., darie l inologia de fabr ical ie esl-e compl ical [ g i conduc la o umplere proast5 a fe-:estrel , l ra i a les c incl s int canale radiale int le to l i gale! i i . Domeniul de apl icarer,ste l imi tat nurnai de dimensiuni le concluctoarelor.
lnf i r ;ur l r i le in gale! i s in ' rp l i ( infS.gula! i in acela; i sens) s int mai s i rnple,r i l legdtur i le de l . recere dint le galeI i i vecini pot conduce in exploatare 1a: c u r t c i rcu i t e.
c/ Infigurdrile shatif ieate sau in miri multe stlatuli sint uti l izate lal ra l rsfolmat larele de putere cu tensiuni peste 1 kV. EG se rcal izeazl d in con-r luctoare rotunde, cu dianetr-ul p in l la 3-:-3,5 mm, sau din conductoare l ) ro-f i late cu secl iuni p ind la 30 mmz (f ig. 1{} .27).
InfSgurf i le strat i f icate se pot real iza ; i cu 2-;-4 conclucLoare in paralel ,a lezate al5tulat in direcl ia axialS, dar s l ratur i le s int conectate nlrmai in ser ie.
intre st latur i le inf5gurdr i i , care are t r ls spire pc strat , sc adaugl fo l iede mater ia le terrnoizolat t te cot 'espunzdtoare c laselor c le izola! ie, avindu-sein vedele tensiunea dintre stratur i dat i de reiat ia
Ir" : 2trre, [V] . (16.33)
In func! ie de aceast i tensiune, se stabi le; te at i l gr-osirnea izolal ie i d int lespire, c i t s i lungimea cu cale izolal ia t lebuie sI c leplgeascl bobina pentruinl l l .urarea conturnlr i lor ( tabe) i r l 16.6). I -a l ransformatoarele uscate se ut i l i -z.eazi t ra izola! ie in1 re st latur i p inza dc st ic l I de f ) ,2+.0,3 mrn.
Pentru i tnbrrndt l { i tea ccndi ! i i lor de r ic i re, se fo losesc canale axiale carediv izeazi inf lgurarea in dorr [ p i r f i , partea inter ioar l avincl in iurul a 113pinir la 2/5 din nrrmlrrr l total de stratrrr i .
dcbo
829
lzolat ia cu hirt ie de(pentru altc grosimi
sI sc
Tobelul 15 5
0,12 mm intrc straturi , pentru infd5urdri le strat i f icatealc hi l t iei se variazl numirul de straturi , astfel incitrespectc grosimea izolat iei dintre straturi)
Tcnsi t r r toa t rot t r ra l : iintrc douir sh'atrrr i
tv l
( i rosinrcl izolaI i t it l i r r t lc stratul i
Dep. iEirea capl tu ln ilrolrirrci de cltrc izolalia
dintre s l latur iInrm]
<1 0()01 000-2 00()2 001-3 0003 001 -:J 500:] 501-4 0004 001 -4 50{)4 501-5 000r'r 001-ir 5()()
2x(..1,12:]x0, 124x O,725 x 0,126x0,127 xO,723 x 0.120y0, 12
1'0l rD
1r6J ro
, ) , )' ) )
Noti i , Pui I r 'u t lat ts lot tnaloat 'c le cu putcr i u1{ l i l l ra l i dc 1000 l iVA. izcla[ ia intre stra-tur i sc alcgciot <i in lccsl ' . i tbr l , d i r r 1ru scr ia nrai pul in de d x 0,12 tnin, iar dcpi ; i lea izo-la l ie i dc capl t r r r r s;c ia i r ra i nr ic i t lc 2 rnrn, c i r iar daci i tcnsiuni le dintrc stratur i s iut ntairnic i .
l , i i t imea cal la le ior penf ru c) r ' ic i re bunl se ia in1 r 'e 4 - :7 rnm j)entr l r( 'a l ta le cu lunQi lnc l t in i r la 1 rn ; i int lc 6: ,1( l mut c iucl cul l i ie le s int mai lurrgide 1 tn, iat 'valor i ( r t ' icr l tat ivc I lent lu qrosi lnea bobinelol se dau in f igula 16.28.
q Iw/mr l2400--.-
I
2?0c
J J
A/mm2 A/mmz
I . ig, 16.2,S. ( i rosinr i lc or i rn l i r t ivo r lc bnbincl l ' d i r r corrducloulc proi i late, func! ic c lc densi-tatea de curcnt c l i t r cont luctor ' , pcntrn di fe l i te valor i a le densi t i f i i de suprafaf i q, date t le
pic ldt ' r i le produse in rcelc bobinc :
a - t'onductoare de cunrd : b - conrlucloare tie aluminiu.
?q
bo
830
InSl t imca inf i ;ur l r i i s t la l i f icatc i ' r r condrrctol rotrrnd,
I l1, : f l ' ( lp, f 1) [mrn],
qlLrs i rnea, pent lLr cazul ( l in l igula 16.27, q ; i b, este
e1 : 71 "11' * ( r r" - 1)8. [nrml
entrrr cazrr l r l in f igrr la l$. '27, c s i d- t 's{rr
csl e
(16.34)
(16.35)
(16.3i1, n)e, . . - n l ' - t t , . , . r ( r r - -2)o '" l r r r i r rJ.
. . r a1€. i r r afala nota! i i lor r : t tnoscr i le :/ r . cs1 e nr l rnairul de stratrrr i ;4- . qrosinrea izolaf ie i d int lc st latul i le c ic con<hrc{oare, in rnm,
care se alege cl in tabelr l 10.6.in cazul inf i r ; r r ldt i l t - ' r cu col ld i rctol prof i lat , c l imensirrni le bobinelor 'se
' . : l u i in i 1ot cu rela, l i i le (16.34), (1 f1.35) .s i (1t i .35. a) , cLr s ingura c leosebire' , . i iarnetrr i l r f a l conduct.ortr l t r i izolaI se in locuieste, c lupi caz, cu dirnensiu-
, . . c ' r indrrctorulLr i p lof i lat n ' ( l . ret t tnr grosirne) gi D' (pentm ini l ! i rnc).i -a inf igur ' . i r i le 1;r 'evizute c i r ccrun, r i imensiunea lacl ia l i a inf iqtr l i r l i i srr
. . r 'este cu o gfosime care 1;oate f i in1 re 0,D--1 mm.Lr i ind i r i i l l imea bobinci egal i r sr iu lnai u i icA cu a inf i ; r r r ' I r i i de , joasir
. r . : r i rn. . st ' dei 'errnini r turnir Iu l c le s l t i rc pe straL ws : 2 - 1. Daci s in l .
. . , , i , lc , coni iut ' toalc ploi i late, at i rnci se in locuieste r / ' crr l i ' .
\ r r r r r i r l l r le s l lutr i l i n - : , st . Iotutr je; te, gt l in adaus, la un trr rm.-rL
i i r r 'cg; se r letc lminir t l i l l to l l I I ) , - - 9; , i apoi 11n, : (ur . i 1) t I ' . Se aclrni t .
- i : i tuat i i c ind 1;c Lr l l i rnul sau ul t imcl t l r totr i i lc i s l l l r l .u l i nunr i lu l cte spire cstc:rr : i r i r i r ' , c l i i l s l ; i le le r-ol f i a;ezate s imelr ' ic fat i r c le rni j locLr l boj t inei .
in i lsrrr i r l i ie strat i I icate s int ut i l izatc crr lent a l i t la t lanslorurat t - ra le lel i , l r i ic i - r l r r r tere ctr spi t 'e rnul tc s i c lc sec! iLrne rnic i r , c i t ; i la inf i ;u l i r i le c le- l l r l l i lensi tnt t : a le l ransfot ' tuatoat 'e lo l i r rar i , l i rn i tat 'ea f i ind i rn l tusir de l r :z is-' i ,n l r i urecanic i r l i r for ' le lc elecLt 'c id inrrnic,- ' ar i i - r l t ' c le scrr l tc i lcui t .
i i r f r lsrr l i l i lc st la l i l ' icate lc l i l izatc cr . r cr indrrc lo l lotrrnd sc l inr i tcazI la' i r rnsfoi 'matoi i t 'e le crr pr- t t t ' r i 1tc o coloani r r in i la 2{X) kYr\ . La 1;r . r1cr i mri r l ra l i ,, r t r r t i l izcazl cot idLrctoat 'c pr '<; f i la1e.
lnf i ;ur ' : i l i lc st lat i f icate se cornpol t t ' r b ine la iu ipulsul i le c le tensirrne,ar. incl o repar ' t i ! ic in i l ia la a glat l ientr : l i r i r ie 1;otr : r . r t ia l c leslrr l de bund [3J,i2{}1.'
inf i i ;Lr l t i lea st lat i f icat i este s i rnpl i , ; i i r r r l r l ic i o manopel l rnai ler iusiin lupol t c i r ccl t ' la l te l i l ru l i c le inf isur i l i .
/ ) in i r i ;urr i r i le din fo l io s i r r t ut i l izaic la t lanslorrnatoaLe crr lmter il , i i r i r ia 2l){ i0 k\ ' , \ s i tensiuni p in i r la 10 15l i \ - . Se ut i l iz-eaz-A i r r s1-rerr ia l fo l iat l t 'a i r rur in i r r , cu gtosirni de la 0,025 l : r 2 mrn (STAS |1681-74).
inf [ ;ut ' i i l i le di r i fo i ic se pot leal iza rnonobloc, l i r t i rnea fol ic ' i f i ind egal i rc i r iu i l ! . !mea tr i la l i a inf l ; r r l l l i i sr t r c l in gr let i r r r r in i l l i rnea egal i i crLr l i i f i rneaf ol i t ' i .
Div izarea infSgul iu ' i i in gl let i cste i rnpusl dc valoalea cutentului , r 'e-1;r ' r ' t iv , ( l t gr ' ( )s i r r )ea fol ic i , t l t ' l t 'nsi r r t rc l i ;c s i r i l i r . r 'cs l rcct iv de rnodrr l c le izolaf iesi uucoLi r le re1-.at ' I i t i i i Ic tu l rct ' l ' t t r l i lo l in l t r n.rr ,uI inf i r ; r r r i l i lor ' , dator i ta rel)af-t i ! ic i neuni f r r fme a crr lentr t i t t i i :e r 'n i i l l i l rea lo l ie i , proclrrs i c le c i rn l tLr l i le ulag-net ice de sc[pir i .
831
Izt - r lar 'cu spi lc lor ' ( int l t r st latrn ' i lc t le fo l i t : ) sc l 'ucc cu hir '1. ic ( le lefonic l ' rsau de cal i l t r ) , cu lacur i sau cr.r oxiz i . Izoir l ra ( 'u l r i r I i r ester ruai s impl i i in l i i -tur int l posrbi l i t iJ i le de st lh i ru l rgere la ca1;e1 e pl in depSgirea l i ! imi i f o l ie icu 3-:-5 rnm (f ig. 16.29) in l r 'c cr le se l i leveclc pi o f is ic izolant i cu glosimea c^i ta fo l ie i , l tent t ' r r asieuralc: l in i r l t i ln i i i1^ l r bobinei ( f ig. 16.29 -- poz. 3). Inschirnb, I : i fo l i i le sub! i r i , : ice st s ister]r dc izolarc 'conduce le un factor c le nnpletept 'ost a l fe lestrei . IzolaLea cu lacur i sau oxiz i i r r rputre ca l l la lg in i le fo i ie i s i f ierrotunj i t t ' g i b ine izcr late, ia l executarea bol l inelor s i i se faci cu mai mareal .en! ie. Dul t i executalea l - robinelor ' , incl i fc lcnt c lc izolarea spi le lor , acesteasint i rnprcgnatc crr un lac c l ;oxic l i r : c l r lc r ie l in i t ivcuzir izc l la| !a capetelor bobi-nelor ; i consol ideazl bobina.
Real izalea in[5;ur i r i lo l d in fo l ic uu rrecesi Id instala! i i speciale in ate-I ierele de bobinaj .
InfSgul l i ' i le c i in fo l ic s inL lezistente din puncL de veclcre mecanic gi serdcesc bine. I lo lnelc bobinei c l in lo l ie s int scoase cel r r . ra i f recvent pr in doulbare intre cale se gisegtc fo i ia suclat l f rontal yre l -or t i in l l l imea ei ( f ig. 16.29gi f ig. 16.3() , a) sau l t r in indoi lea succesi \ . i i a fo l ie i ; i a1--oi , iegirea, sudat l pr inpuncle ( f ig. 1{} .3( t . 1,7.
rt/ Infl;uriri l t :r lternate, numite ;i infisur)i l i er galeti alternafi, sintut i l izate atunci c ind sc r i r rn i re; te o te.nsiune de scru' tc i lcui t rn ic l g i o dimi-I l t lare a for !e lo l c lccl locl inamice axiale. r \ccst t ip c le inf i r ; r r rare se mai ut i l i -zeaz\, la l t 'anslolura. toarcle in manta ; i la l ransf orrxal(rarele r '5ci te c l t aet ' ,cu coloane or izontale.
La infd;urdr i le al te lnate, porf iuni d in inf iguralea cle joasi tensiuneal terneazl cu por l iuni"c l in cea cle inal15 tensiune ( f ig. 16.31 ; i f ig. 16.32).In cazul f igul i i 16.31, solenaf i i lc galej i lor de joasi lensiune sint egale cu celeale galel i lor de inal t l tensiune, galef i i c le capi t avind ci te o jumi i tate din sole-nalia galeli lor' plincipali lrentnr a fol ' lna infri;urirri tr ltcrnato sinrctrie, cu o
llil
N
g.p
O)CE.,oE
€g
ECp
n
)6
I . ig- . 1a.29. lnfr i ;urate c i l indr icr i strat i l icat i d in
- lolie ; 2 - izolalic dc lthrltc dinlre slraluri ;- bare cle te;te (interioare) ; 5 - bare de tegire
de rricire.
14
lol ie dc , \ lurniniu :
i | - - i :o la l ie egal izare ;(et tcr ioure);6- canal
Q a.)
il
t
l . ig. 16.30. Formc de rcal izare a capetclor ( ics i r i lor) inf : isur i r i lorir - crr c(tte dortti u*' o'
:,',':I:i;;:':i:;::';: ::,;::!:',::r!?::::,!:'u ; rt --
h,2...
h, /2
din fo l ie:
prin tndoirea
h,/7o,,n,n
h,
h 4r_L_-+____l_L_
- - - -1V----- '
.+
oFig. 16.31. InfS;urari
a * cu bobine
altcrnatcciimpulu
inlregi ;
r--{r,*-*Io
simetric ai foi'mele corespr.rnzitoare de variafiei magnet ic de sclpir i :b -
9u bobine secl iot tnte gi canale c le rd.c i re a, ,tntre elc.
hJoJ,
hI l l
hl
n
hr
Fig. 16.32. Infds.r" i r i a l ternate ncsirnetr ic s i forrnele corcspunzdtoarecdmpului magnct ic c lc sclpdr i :
a - joasd tensiune cu un galet mai mult rlecdt tnalta tensiune ; b _ joasir;icu acelasi numdr de galeli.
53 - Proiectat 'ea inaFini lor e leci"r ice _ ccl . 153
de var ia l ie a
tnctltd tensiune
____{__
u33
repart i l ie s imetr ic l a c impului magnet ic de scdpi l i . Uneor i , in vederea imbu-ndt l l i r i i r lc i r i i , galel i i se div id asLfel inci t int leaga inf i lurale este const i tu i t id in semigalet i ( f ig. 16.31, 1r) . Cirnpul magnet ic f i ind nui in canalul c l intre serni-gale '1 i , i r rezenla acestni canal nu inf luenleazl valoarea tensiuni i de scurtc i rcui tcare se calculeazd cu acecagi le lat ie ca; i 1;eutru cazrr l d in f igura 16.31, a.
in cazul r l in f igura i6.32, galel i i t le inal t l tensiune sint egal i intre ei; i a l terneazi cu galel i i c le joas5, tensiune carc s int , c le asenrenea cgal i intre ei ,dar f i r i a se s i rnetr iza solenaf i i le, formind inf iqur i r i a l ternate nesimetr ie,fo losi te mai rar.
Bcbinele infSgurf i lor de inalLI teusiune se pot leal iza din conductor irotunzi sau prof i la! i , st ib forrnd de galef i jurnela! i sau secj iuni de bobine con-t inue in galet i . Roblnele inf igur i i r i i dc inal t l tcnsirrne se leagd de obicei inser ie pentru in l l turalea nesinretr i i lor .
infSguralea cle joas[ terrs iune se forrneazi c l in secI iuni de infS;urIr ispiralate sau dc inf igurdl ' i cont inue in galet i lcgate in paralel sau ser ie-paralel .
Luind cazul inf igur i l i lor a l le lnate s imetr ic- cazul ut i l izat in pract ic i- ln baza def in i l ie i lor se poate scr ie relal ia solenal i i lor
1-- 11r,1 i - Wi l i t
nota! i i le f i ind ccle c l in f igut 'a 1t i .33.
Din relal ia (16.36) rezul t i
I - f l | i
' l . ' 2 IL ' i
Fig. 16.33. Repartilia curentrilor la lnfdgurdrile alternate simetric:
a - cu jumdtdli de galeli (de joasd lensiune) Ia capele ; b - cu galelide joasd tensiune egct l i .
I,)
-7 r
ur i I i , (16.36)
(16.36, c;tAl
bo
834
liillJil,rr
: : . \ -a loaiea curentul i l i I r , , r l ealelulrr i de capir I estc egal i cu jumltale din:r t 'ea curentuiui 1, a l galef i lo i ' interrnediat i . In ipoteza unor densi tS! i
- .c c ie curcnt, sec] iuni le conclucloarelor vol f i in acelagi laport .
irr coilcluzie. t iptt i r:onstrucliu tle iu|isurure se {i lege tn functie de cerinlele, lp l lotare gi t le prot lucl ie pentru in l regt t l t rar tsfornolor. Totoclat l , la toate. , r i le de inf iyr [ r i examinate s-ar-r indicat ; i l imi te le uzuale de r i t i l izare a
.rstora iu funcf ie de puterea pc coloani , de secf iu.nca spirei , r 'espect iv de:entul de fazl g i de tensir-r t tea inf igui ' i i t ' i i . 0 recapi tu lare a c lomeni i lor c le
. , rcare a t , ipur i lor de infSgur[r i r r t i l izate la t rat isfcrmatoarele de l rut ere,: t ' dat I in tabelul 1t ] .7.
Dac[ t lansfonrratof u l prezi t . t t I i rar t icular i tatea r le a ave a sol ic i t i l ' i me-- ,n ice, e lect l ice satr terrnice t id icate, t ipul constmct i r , dc infS;ur i r i adoptatrbr: ie s[ prezinte ar antaje Inai ntal i in acea pr i r - in1.d.
La alegera, apci d i rnensionarea in l igur i i l i i , t rebuie s[ sc aibi in vedeLesibi l i tn l i le de transnis ie a c i ldul i i c ie la inf igr i tare la agentul de r i rc i re.
l i , : r rceea, dupir d i rneusiotrarea bobinelor, t rebr i ie sA se ver i f ice dcnsi tatea t le) i l , rafat ; q a i r icrr ler i lor , adic l p ierc ler i le din iuf igurale dis ipate pe uni latea;e sLr l l 'afa!5 c ie r lc i re a bcbinei , misurate in W/m'z. La t ransformatoarele cur lcr ia l ia natulald a i r ie i t t iu i , densi tatea dc srrplnfal i r a pierdel i lor t rebuie
._: . nLr dep5geasci valol i le r7:1200 - 1400 \Y/rn! , iar" la ceie cu c i rculal ie- i r tat5, q *- 2 000-2 200 \Vi rnr . La t ransfornatoarcle i rscate, valor i le lu i qiet , ind de clasa dc izcr laJie a t la i is lo lutat .onr lu i s i de l i lg i rnea canalelor de
:5cire; pentru c lasa <ie izola{ ie F se acl tn i te q : 300 700 Wim'.Schenra de lcglaj a Iensiuni i t ransforrnatorului contr ibuie gi ea in rnale
:r i i isrrr i r la alegclea t iprr l r t i constt 'ucr l i l ' a l infSgi .u ' I r i i , mai a les a. t r rnci c ind' , r t apare for ' !e elect lodinamice axiale c le scLrt tc i lcui t per iculoase [3] .
Avind deterrninir te uumet 'e lc de spire ; i secf iuni le c l i lor c le curent gir 'unoscind cr incl i ! i i le dc t 'eal izare ale di fer i le lo l t ipur i de infSg' . r r i r i , in baza:rbelului 1(1.7 se poatt 'a iegc, i t t t i - r ; p l i rn i r ctair i , c i te un t i l i de infSguralerrel i t l 'u joasa si inal ta t t 'nsiLrue.
l ) lcc l 'nd de la infS;ut ' i t lca de joasa tetrs i r rne, se r lctc l ' rn inI c l intensiuni le9,r 'omet l ice ale alubelot ' inf i l t t t ' i t t ' i , curr l s i r l t : in i i l ! i rn i le H6, glosimi le aJsi n, , prccuru; i d i r rmetrele inter ioat 'e; i exter ioare nle acesLola, . Def in i t ivareai . icestor dimensiuni r ln i i le sa l ie conf i l 'matd r le r ,er i f ic i l t "ea pat 'ametr i lor c lescul tc i rcni t f i a teml le l r tu l i lor in l i r ;ur l r i lor .
Cu acr,stc c l iurensiut i i , l t r i imea fel t 's t re i I r 'ansfornra. toruiui iu aceast let api , conf orm i igul i i I f i . l l lezrr l t i
' l ' - . - 2( ! t , , i I ut - i u ' , - l a i ) f n, , [ ru] . t16.37)
16.3.4. PRIZELE DE REGI,AJ "
ST REDUCEREA SOLENATII I ,OR
TLansforutatoalele t le l tutele se echi}eazd cu dispozi t ive crar-e p.ermitreglajul tensiuni i in Ltc i r ie, pt ' in schirnbarea nuur i ru lu i r ie spire al r ineia dintreinf lgur i r r i . Reglarea nurnl t 'u lu i de spire ser ef t 'c iueazl c iud t ransformatoruleste deconectat de la re!ea sar i c ind estc in salc i r r l , in funcl ie de construc{ iacomutatolului g i t le mdsul i le corrst . ruct ive adoptate in acest sens.
835
^,9
Li
,cd I 9?
Er€!FZE
N
<;*l\*.1
t=r
mI
N
()€v/
€I
I
IndN
€
N
p
a.
a.
.3
q
nm
nm
m
S
-)
F
A' i
eF
N'-
-APY.r I
'7c
a.E,
N
F
E . .4
ic " ! t j i
. : =. i Fc
. : '+,6J : ' -
;a
6
!
a
)rd
9;
ob,
a
oJ)
'd
O
O9
F:- e
t ! - , -
. iN
E
3
=l* l -F! lF l t '\ l " l "
)6
t
)ao
O
O
| 'q.= .
enn 7 .9
)6
. : -Ea^
o)s
-
O
N
!
)6
a
,
OF
c\
InI
. /a
aP
-EBF
-o
"* i2a l- l-
liiiil',
Prizele de reglaj pot f i previzrrte in 1,,rinci1-.iu fie la inf[gurarea prirnar[,' - . la cea secundar i , pr in modif icarea sau pls l . rarea sol ic i t i r i lor rnagnet ice.- , , t ransformatoatele de putere, indi ferent de rolul inf5;ur l r i lor ca l l r imare, . : r secnndare, de r t 'gul i inf iguralea de inal t i tensiune este prevezutd cu re-
- . jLr l numhrului de spire, d in urmltoarele mot ivc :- scoaterea pr izelor c le regla j este mai ugoar ' l tehnologic, infSgurarea
e inal t l tensiune f i ind aqezatd la exter ior , iar secl iunea conductoarelor.este: : ra i redusl ;
- - nurnhlul de spi le necesar t reptei de reglaj se poale aiusta mai ugot,-r incl mai mare gi , totodatS., permif ind o pozi l iorrare rnai adecvat i pentrur,chrccrea for le ior axiale ;
- comutatorul de pr ize este mai s i rnplu, avind contacteie gi bornek:rnlLu curenl i mai mici , chiar dac[ cresc distanlele de izola! ie.
Reglajul tensiuni i la t ransformatoarele c le dist l ib l i l ie se face in i imi te le. . r r rdaldizate de _[ 1J 'o ' , Ia unele t ransfotr latoare mai mari , pentru dininr iarea- r te lor axiale se impart t rcptele la + 2 x 2,5o/o. In funcl ie c le dest inal ia- ansformatorului , se pot t r t i l iza gi a l te t re l - . le de rcglaj a tensiuni i , ct lm este, .azLr l t ransformatoarelor cu reglaj sub sarcinl la care se real izeaz5 trepte de
:.rnra j -6 X 1,670/0: ,LI0o/" ; +6 )<1,5o/o: +99r"; +B X!,25o/o:
-= - :101.; ; +8 x7,r , to/o: ! .12o/" ; - !9 x 1,780/ l : *16% etc.
Schelnelc t le pr incipiu pentru reglajul lensiuni i s int c late i i r f igura 16.34.
Cazul d in f igura 16.34, a estc int i ln i t la infS;urfu: i le strat i f icate. La in-- . ,sulal i le strat i f icate conectate in stea, lcghtura la borne se scoale, de obicei; t la int ,er ior ( f ig. 1{ i .135), iar pr izele de reglaj s int acluse la nn comi i tator de
; ' ,u i . I -a conexiul iea in t r i t rnghi , pozi ! ia s l ratului c le Ia care s. iac" legi tura la; , , ' f nI este indi ferentd.
La inf5.sur l r i le strat i f icete, pr izele de reglaj a;ezate pe t i l t imul stratrLr ploduc asimetr i i prea mari ; i , in consecint l , n ic i for lg axiale insemnate.
in scopul d iminuir i i g i mai rnul t a ncsimetr i i lor datolate l i r izelor c lei 'eglaj , se poate ut i l iza schema din f igura 16.36.
,Scoatcrea pr izelor de reglaj de la inf5;uldr i le strat i f icate se f r .ce sul . li , , ' rmir de bucl5, intdr indu-se izolal ia, asa clrrn se arat I in f igura 16.37.
I
23
oFig. 16.34.
bScheme pentru reglarea tensiunii ln limite
mici.
It
{T-*bI n--------t
l - .t -l :l , /
L?d
837
l.-_-.__--__€
)>!-fffi3vaY\dr'Y_f\_-^1:ffi r dl
u-- *-_
(, -t
xePl loq
X F,F.
a:Aa c!6'6 .% q
<a Q
d;; sSo: gB=tr N H 6- + ao
F:S i ; -
SE E SE: s i es 'aR c . .9s-- ?- ! x
Ys'r v; E,* 't r = l Ia--a '. - tuo
t i=. f > t r ,i . : r i : .a: =
Il
6NEl
v
-eJ
oE=
* *o.
1V 2+'4r ; '
; i "1, :
6 'a
w\]
^@
FJ ^.
AN;o
o
E
a3
b0Fig. 1U.38. Schenre peutru reglarea leusir t t r i i in l imi tc mici :
tr ---.._ infrirsrrrarc ctl o cale tle curenl; lt -- ctt douit cdi rle curcntin parulel infdgurale in sensuli opuse ; c - t'u patru cdi de curent
in paralel, irtfrigurule succcsiu itt sensuri op.usc,
I r ig. 16.39. Posibi l i td l i de scoate}e a pr izelor ; i modul lor de izolare:
a - Ict o tnfdgurare continuii tn galeli ; b - Ia galelii din cottduclor rotund, cu bucld a conduc-torului ; c - ct l bandd de cupru l ip i ld.
ul l l l l t l l l l : l F\rnrrrrrr*- Fr'l
|{UXuILIiJ L--irmmrrmr t r t r lHrr f l
mu[mt - \ )
ilITfiTt-[nMTTTIITNIIr t i l t t r r l r r t
HffiM-_*CI. b
839
Schemele diu f igura 76.34, b, c gi d s int t ip ice pentnr inf i ;ur l r i le sec-l ionate de t ip galel i . Cazrr l d in f igura 16.34, c, este ut i l izat numai c ind inf l -qurarea cste conectat l i i r stea ; i se urmire$te reducerea izclat ie i comntatorr i lu i ,a l t fe l t rebuie l isat i i o dis l .an[5 de izolat ie la iumitate din tensiunea de fazI .ln cazrrr i lc b. c; i d c l i r r f igrrrr 16.34, gale{ i i i .u sf i re le de rcglr , i s int aqezaI if ie la mi j locLr l in i i i imi i . inf l ; r i r I r i i , f ie repal t izaf i s imetr ic faf l de mi j loc, laun sfert de indl f i rne incei-r ind de la capete, crrm se arat l in f igura 16.38.
La inf igur l l i le cont i r r .ue sau Ia cele cu galef i dubl i , se l 'ecomancl i scoa-terea pr izelor t le la t leccr i le exter ioare dint le galc! i f l rd l ip i re, cu bucl I d inacela; i conduclor ' ( / - - | ig.16.39, a).
Scoaterea 1:r ' izer lor 1;r in l re galel i (2 - f ig. 16.39, a) se face cu l ip i tur ig i o izolal ie colespr inzl toare, m5' ; indu-se gi canalul d intre gaie! i , dacl estecazul . Scoaterea pl izei d in inter iorul galetrr lu i (J - f ig. 16.39, a) nr i se pract ic ldeci t in cazur i speciale la galel i real izaf i cu conductor iotund ( f ig. 16.39, bqi c) .
Scoi i t re iea din c i rcr i i t a gaic l i lor de rcglaj p lovcaci o i ' rs inret . r ' ie i r r repar-t i l ia spaf ia lS a soicna{ i i l r ; t ' , asinret . r ie care este cauza fc l ie lcr e lect . rodinamiccaxiale. Acestc Icr ' fe 1,ol f i rn ic;olaLc (reciuse) pr in l i r i rea spirc lor in zonele dereglaj g i Ia cealal t i inf i ;u la le ca.re nu cste i r levizut i cu 1:r ' izc de reglaj .
Aceast iL r i r i le a spirc lo ' . l i l inf lgur:alca l i l i r l r r ize sc lace in zonele dereglaj in a;a fet inci t solenal i : r p i r r ' l i i r i r l i te s i r l ie ega] i r crr , iumir tsr tea sr . r lenal ie igalef i lor de reglai . Ast . fe l , Ia un rcglai de _1, 51. i , , cale ocrr [ , i r ! ( io7l d in inhl j imeabobinei , I 'a l ie l ; r i i p laslr l l ' i r r r rmai 5 c) i , d in soie na{ ia inf igul i l r i i f i r i i reglaj .Acest. lucrru sc t 'cal izeazi i ; r ' in crepterea distalr !e lor intre gale! i sau spire.
La t lauslorrnatoat 'c lc l l lar i s i cu tensiLrni inal tc, crr izolaJia galcf i lor dec:- :pdt . int i r i l 5, apare o rnumit i uetu.r i lorrni ta lc r l 'epart i { ie i solena! ie i ; i seimpune, in acest c[ iz, o l i l i re col"cspul tz l ioale ; i r . s l , i lc lor la infS;r-rraiea dejoasd tensir ine.
f l l r i rea sgi i r"c io l sc l i lact ic" l la t rar tsfol tn:r t r - r ; , r le lc 1i1: l r r r tcLe, incelr i i ic lcu 8C)(, k\ ' . \ .
16.4. CALCI--ILUL ?IERDERILOR Si CUREb]TULUIDE ITUNCTTONARE IN GOII
1n t impul funcJionlr i i in t ransformator se procluc piercler i at i t in inf5-gt t rdr i datot i t l rezistenic i e lcctr ice, c i t g i in miez, dator i i i curenf i lor tu lb io-nar i ; i fenomenri lu i dc his ' r"erczis, c: i uLrnare a var ia] ie i in t imp cu frecr-cnia / ,a f lumlui magnet ic. Este important, de asemenea, dc detelni inat curentulde magnet izare care creeazi solenaf ia necesar l l t roducer i i f luxului magnet ic,
16.4.1. PTtrRDERrLE lN lNnngUnAnrSI 1\{ASEI,E CONDLTCTOAREI-OR
- Rezistenlele inf5;urdrilor pe fazd - pl ' imari 1 gi secundarl 2 - sedetermini cu relatia
Rr,z: prz l ;* [o] ,
840
(16.38)
este rezist iv i tatca mater ia lu l i r i conCuctolului c l in care esLefdcut i inf lsurarea, la temperatula convcnt ional l de luclu3' , in f )mm2/m.
i)entru conCuctoarele din cr ipru electrol i t ic moale (CuEm)
icurrs. :0,0246 f)rumz/m, pentru c lasl de izolat ieF" la care I : 115'C(la transf arma toarele in a er - u sca te) ;
Fcuzr. : 0,022 Qmmz/m, pent lu c lasl de izola. t ie A, la care S : 75'C( la t ransforrnatoarele in ulei) .
Pentru conductoarele din alrrminiu : '
prrzs. : 0,037 Orum?/rn (deoatrece alurniuiul se fo losegte, in special ,la t ransfolmatoafcle in ulei) :
i ntrr t , t , z este lnnginrea mecl ic a sq; i lc i inf 5;urdl i i p l imare, r 'espect ivi l r f igur i r r ' i i secundaLe, in rn, ; i se de1 erminl d in construcj iagraf ic€i . ( la scarb) a in lS;ur i l i lor ' .
De cxernplu, pent l 'u t t 'ans[c; i 'mal .oalc le mici , cu rniczLr l drepLunghiular,' :zUi t i :
(16.3e)
(16.39, a)
uncle cei 0,5 cm, l in searna de jocul de asamblale al carcasei pe miez; i de{r 'osirnea calcasci bobinei cal 'e se confect ioneaz.I c le legul I c l in st ic lotextol i tgros de t rnm (I t , Io, ur ; i a. se int loduc in cm, apoi lezul t r tu l se t ransform[in m).
Pentru l ransformatoarele mai rnar i , cu miezul in t lepte, lungimea mediese determinl in f r rnct ie de diamctrul tnediu r l f ieci i re i inf lgur i r r i .
Ast fe l ,
lned t , z : f rDn t , , [ r i1] . (16.39, D)
unde D, 1.2, s int d iametrele medi i a le infd;Lrr i l i i pr imare, considerate de inal t ltensiune, r 'espect iv secundare, date c le relaf i i le (v. f ig. i6.8)
D^z : D,. | 2a. , ! d i [cm] :(16.39, c)
Dnt: D, ! 2(a*t * o i * a i t ) * u i [crn] ;
sut .z - secl iunea din STAS a conductorului , in mm2.__ Pierderile in infdqurilri :
- pentru infdgurarea pr imard 1 gi secundard 2
I) e t t ,z : mk rr , rR.r . r l l , , IW], (16.40)
unde :k"r , r 'este factorul de majorare a pierder i lo l in curent al ter4at iv, fa l I
de cele in curent continuu. Valoarea rnedie a acestui factoreste :
- pentru inf igur l r i le
[ , r ,ar H 2(0,5 c nr
Irntaz x 2(0,5 cnr
- l ientru. inf i ;ur i l i le
Intea.t x 2(() ,5 cm
lnteaz * 2(0,5 cur
sufrar)use ( f ig. 16.( i , a, c) i
* 1, r - ! , | 2t t , t l lnrJ;
+ b + ln * 4a,- l - 2a,) [crn] ;
sepalal e ( i ig. 1( i .6, l , ) ,
-1- b + 1,, { 2u,) [cml ;
+ L + 1o 12a,) [cml,
B4L
. - pentru infd;ur i r i le real izate c l in conductor rotund
L-, -= I -p {},ri zf f-+)t i"mi:t P ' l ( ) r /
- pentru infSgur i r i le di t r conductol prof i lat .
A,:1 + 1,73 *( r l '04(nr: - { } ,2)' t o ' to '
'si in care :
o, : k n !! ; o, -. 1,,, !! , (16.40, c)l l n l I a
coef ic ientrr l lLr i I logorvski g i se determinl cu rc ' la! ia (16.49, c) ;
nurndt ' t t l r lc conductoat 'c pc indl I i rnea ho] l inei respcct ivc;
unmirul de conductoare l )e gt 'osimea bobinei resirect ivc ;
se introduce in Ornm' im, iat ' d imensiuni ie in cnt .
Densi t [1 i le de suprafa{r i a le pierder i lo l d in in ldgurdl i s int :
pentru inf l ,sularea dc, ioasi tensiunt:
I i :+ [Wim,l ; (1t i ,41)c)u. j
pent nr inIS;rr lar t :a c le inal t i t ensiulre
I i - !+ [ \ \ ' /nr , ] , (16.41, a)
unde S,, ; $ i Sa, i s int ar i i le t r t l t tLol sul t lafelelor de r Ic: i re a infd;uldl i lor i re crcoloan[ (c, este numlrul c lc coloane), adicd ale supl i r fc ' fe lo l iu contact cu agel-tu l de r '6cire 1tenlr 'u f iecare din cele doui infd;ul i l i , in m'(din al i i lc canalelot 'de rdcire se scad l tor f iuni le ocupate dc pene ; i d istanlol i - cat 'e ocupe cal t r0,15 -0,20 din ar i i le canalc lo l c i l indr icc). Ar i i le suprafe{elor canalelor radiale(or izontale) se vor reduce la jurni tatc, ef ic ienla lor f i ind micaoratd in cazulc i lculal ie i naturale a agentului de r lc i re.
Valor i le lu i q nu trebuie sI depigeascl 1 200 W/m' la t ransformatoarelecu circulal ie natural5 a uleiului g i 2 000 Wi m'9 la cele ctr c i lculal ie for lat ia uleiului .
La t ransformatoarele uscate in c lasa de izola! ie F l imi te le Iu i g s int cu-pr inse intre 300-700 $I /n l1 ( l imi te le super ioat 'e s int pentru canal0 cu di-mensir ln i mai mari) .
- Pierderile totale electriee sau Dierdeli le Ia lunctionarea in scnrt-
circuit la curenli i nominali
P*.r- : P,n * P"r, [W]. (16.41, 1, , )
Valoarea obl inut5 pentru Po", t rebt i ie sI f ie apropiat l de cea impusl
in i l ia l pr in datele de proiectare (v. par. 16.1). DacI di ferenfa este rnare, se
reconsidere s i tua! ia, pr iu schimbarea sec! i t ln i i conductoarelor sau dimen-
siuni lor infdgurdr i lor (abater i le admise sint indicate in STAS 17t13/1-80) '
- Masele eonduetoarelor inf5Surlri lor primar[ 1 9i secundal'[ 2
(16.40, a;
(16.40, b)
t.
I1
/n,
r t
842
G *r,^ -- ' (r , tS wt,zuJt,z/.rrr, , [kg], (16.42)
^(cvt ,z :8,9 '10-t kg/cms, esle t lasa speci f ic i a cupmlui ;Tarr ,g : 2,7.70*3 kg/crns, este masa speci f ic l a aluminiului ;sr , r . , : - se introdrrce in cmt;lmedt. .z - se in l roduce in crn.
Pentru tu1 se consider l &r1?,, c laL de relal ia (16.10, D).
76.4,2. PIERDERILE iN ITIER SI CURDN'TUL DE' I'UI\CSIoNARE iN coL
. . I ' Iasa nel i t t t f i t r u lu i t r . l t t t ror coloanr lor c gi , I 'esl tect i r - , Lutnror jugur i -rorJ:
, - pcnl t 'u l ruusI t t rutuloysl 111rt1tr Iazul t ' rL futui colouuc ( f ig. 16.2, a, c aif ig. 16.6, a, D)
G".. : 25, / , .vu" [kgl ;
G"oi = 2Sr/-ryn" [kg| ;
* penlr t t I rau,slornLatarul ntonot 'azat, iu n.tanla ( f ig. 10.3 ; i(ir,,,. : S"l.yr." [kgl ;( ;Foj : 25 j ( r . , * l i )T.o
- pcrl tru transformatorul {r i faznt cu trci
Gr,". : 3S.L.ir., '" [kg]( ; r , " i : 2S1L; i ,o," Ikgl ,
rn care :' i , r ,e : 7,65'10-3 kg/crn3, csle masa sPeci f ic l a f ienr lu i to le lor . ;L,, Lt se introdric in cm ;S., S; se introduc in cmz.- Pierder i le in f ier , a le t ransfolr latolrr lu i care leplezint l ; i l l ierdel i le
funcl ionarea in gol se calculeazl cu relat ia
H Pr": Pr*. * J,rn i : knpro . ( ! l t " ' tn1cp., tBjG,o"S Iw],t DrJ./
(16.44)
ln care :
kn x 1,03.. .1,07 - dacl secf iunea miezului este in t repte;k, x 1,05. . .1,15 - dacl secl iunea miezului este dreptunghiular i ;p10lb0 este c i f ra de pierder i speci f ice a mater ia lu lu i to le lor , d in care
este f lcut miezul magnet ic ;pntro : 0,45 W/l ig, daci miez' l se face din tabl i s i l ic ioasi laminatd
la rece cu cr istale or ientate ; i grosime de 0,2g_0,3b mm;pntso:2,3 W/kg, dac[ miezul se face din tabl i s i l ic ioasl laminatd
la rece cu cristale neoiientate ;i grosime cle 0,5 mrn (estecazul miezul i lor in manta gi d in prof i le E, U, L) ;
8, , Bi (vezi re la l i i le 16.12) se introduc in T.
lkgl ;coloane ( f ig. 16.2,
( 1rj .43)
f ig. 16.6, c)
(16.43, a)
b)
(1( i .43, 1,)
la
t0
813
OBSERVATIE. in pract ica fahl icai ie i t rarrs lormntosrelor s-a cDnstatat ce valor i le
coef ic icntului de maiorare a pierder i lor in f ier ' , dr tor i t lprel i lcr i r i lor pr i l r -stantare. l ' r ,
s int
nrul t mai mari , a junglnd pind Ia / r , , : 1,2 - . 1,25.
- Componenta activd a eurentulni de func{ionare in gol, se ob,tiner u relaf ia
- Comporrenta reactivfl a curentului de frurcfionaro in ffol sau eurentulde magnetizare (valoare cficace), se detcrminl din lcgea circuitului magneticapl icat l pe un contur f , colespunzl tor l in ie i mediane. a c impului magnet icut i l care parcurge at i t coloanele gi , iugur i le magnet ice, c i t ; i intref ierur i lef ict ive de imbinare dintre acestea.
Astfel , c lacl 116 este i lumeru! intrel ie lu l i lor dc i rn i - r iuare l iarcurse decont i l ru l f , rezul td:
-- penlru transfortnolorul nrotnfttzat cu dou(r co{oatte
[n, -* I ,
2( t r"L, ' i I I jLr) 1 16 &5-[ro
In, , : l t "
IA1.t l l .L', r
( 16.45)
lA l , (16.46)
simple (dc prof i l I ) ;prof i l L etc. ;
[Al , ' (1t i .46, n)
n6 : 4, c laci mieztr l esief ta :2, dacd t l iezt i l este- penlru lransforrnatorul
H,L,
\i z u)t
inrpachct: t t d in t o lei rnpachetat d in to le dernonofazat in ntuntu
t l_: t I j (L, 1 l . ) t r ls - : :8,
iro
l lu',
f la:4, dacl miezul este impachetat d in to le Z'gi 1 ( f ig. 16'6, c) ;na: 1, daci miezul este impachetat d in to le ca in f igura 16.3, 0;- penlru transfornaloLul trifazat cu lrei coloanc (pentru coloanele ex-
treme)
I I ,L(- i H1L1- ' : n6
tAl ( 16.46, b)Inr : Iu,tz- u,,
(pentru coloana din mi j loc nu se mai ia produsul HiL),cu n0 : 2, pehtru miezur i le feromagnet ice in construcl ie normalS,
in care :II ,, H j sint intensitSli le cimpului rnagnetic in coloan[ 9i, respectiv,
in jugul miezului fe lomagnet ic, in A/cm. Valor i le lor seiau din curba de magnetizare B : f(H) a tolelor din careeste f lcut miezul , pentru inducl i i le magnet ice respect iveB" gi Bt . Peutru tabla s i l ic ioasd laminat i la rece cu cr is-ta le or ientat .e de 0,28-0,35 lntn grosime, aceast i culbeeste (sub formi de tabel) indicatd in anexa 4, iar pentrtrtablA larninati la rece cu clistale neorientate de 0,5 mmgrosime, in anexa 2 ;
Br.-Oi
Iro
844
[ , , . , L i se int . r 'odrrc in crn ;I , este lungimea intref ierului f ic t i r , a rostului de imbinare dintre
tolele coloanelor 'g i jugur i lor , in rn. in cazul miczur i lordin to le cu cr is l .a le or ientate de 0,35 rnm, la o i r rb inare pr ini r i rc lesere gi la valor i obi ;nui te ale inducl ie i magnet icemaxime in coloand .Fi" E 1,7 ' f [25] ;
) ' , : (0,02*0,04).10-3 rn (valor i le mai mici se iau la imbinarea sub ununghi de 45') .ln cazul rn iezur i lor d in to le cu cr istale neor ient-atede 0,5 mm grosime, la o imbinare pl in infre{esere sub ununghi drept ; i valor i a le induc! ie i tnar i rne in coloanitJ" E 1,1 T [25] ;
b ' ' q 0,02'10-3 m (valor i le mai nr ic i se iau in cazul ut i l iz i r i i to le lo lpt 'of i l l r - , U ctc. , pentru care rmmirul roslur i lor de imbinaledintre to le este mai mic) ;
Bt este ampl i ludinea inducl ie i nragnet ice in intref ierul f ic t ivde imbinare, in 'I ' , care se deterrninl clin conditia conser-r '5r i i f lu xului rnagnet ic, adic l :
Rt : lrd|: B. cos a,
) ;
deoatece sect iunea cle imbinare
si : -'sj--
ur)c le, ct este unghir , t 4, , i ,n l i " , ] "* " ,
to le lo l fa l5 de or i -zonlala ( la i rnbinatea sub unehi dr"e1r1, 61 : ( ) ) ;
r ls :4 'n '10-? t I /m.
OBSERVATIE. l )ac: i i r t locul carar: ] tcr ist ic i i ( te rragi l r t izar" 1; - - f ( I I ) , f i rma furnizonro'J t rb le i s i l ic ioase r-r t i l izat . : i pentru ]n iczul ferolDaguct ic, indic i putcrea spcci f icd ds t l tagnet izarego, in YArikg, l r t l i ter i tc induct i i rDlgtret icr 1 i f rec\enle, atuDci 16, se dctertnind cu relaI ia(16,45), dar in locul l i t i l )nn se ia puterca i 'cact i \ i nccesar i r n lagnot iz i r i i rn ie;rului Q0, pentru
intreaga masl a acestuir [41
Q6 : 1i6u1g6"Gp" ,, * qsfipo ,1 l\IArl (16.46, c)
t t t '
, ,ou : l ,n i -1,1 2, pentru i r r rb i r r i l i l t i ( ,o lu. ,nclor t t r jugrrr i le sub un rrnghi r l r .ept :L '0, ,= 1,25-1,1)0, pen[nr i rnbirui t i le sr t ] r Lrughiul d. : 45" J. 15' ' .
- Curentul (total) la lunefionarea in .qol a transfonnatorului (valoare
ef icace)
r /
sau in pfocente din curentr"r l nominal absorbi t de t rausformator
1," l , / "1: 5 tOO P/"1.
tAl (16.47)
(16.47, a)
6+3
Valoarea obl inuta se cornpar l cu cea impusl in i l ia l l r r in datele de pro-iectare, de care t rebuie sI f ie a1tro1t iat5. DacI di ferenta este mare se poateacl iona, in sensul apropier i i lor , asul t ra dimensiuni lor rn iezului
In mod normal, r 'a lor i le lu i 1,0 [o/o] pentnr miezul feromagnet ic c l intabl i s i l ic ioasl cu c l is l a le or ientate este sub 1,Sd/r , , iar pentm cel d in tablSsi l ic ioasl cu cr istale neor ientate sub 3f . .
16.5. TENSIUNEA DE SCURTCIRCUIT
- liomponenta actir,i a tensiunii de scnrtcircuit se determini cu relalia
ur,n : t - ' " toO 1"7"1. (16.48),)_v
- Cornponenta react iv i a tensiuni i c le scurLci lcui l :- pentru infd;urdr i le c i l indr ice ; i concentr ice
in care:- l l l imea echir ,a lent i a canalului de scirpir l i esl e ( f ig. 10.8)
D, =- d; i a ( t ro L. ( t io
+ 4 t . r l (16.49. (r)43'
e1o gi eto, f i ind ld! imi le canalelol de r lc i re ( f ig. 16.10,-- lun$imea rnedie echivalent l a spirelol celor
I tn : r [ r , l - 2e, , , ; - t t ; ; tI
ai i aro -.f- lJ(aJ -l- .49, b)
clr ca-sau/; i
c)l i
t ) ;
i
lo.
tel tL
7, (ra l '
(
izuiu
var i i
6
in
Im
1r I-cl ' l t
L fi1ruI
I
s int t
sloll
LlIS
(:d
( I j (
16.2f5;u
l t len
(16.4e)
(16.49, c)
(16.49, d)
ml.
Daci r . rna din i r r f igul f i sarr arnbele infasulAr i I lu pIenale axiale de l ic i re, a l"unci in lc lat i i le ( l (1.41), c ; i I r )r t ,o se iau egal i cu zclo ;
- coef ic ient t r l l r r i Rogowski
t . 1 Qj- t .Qt.L n.r, \ / ' - t
i iHn
In cazul c ind cele c loul inf lgur l r i a le t ransformatorului au solenal i i lenesimetr ice ( f ig. 16.4{)) , atunt i in rel t r f ia (16.49) se introduce in l l f imea 1Iucu valoarea cea rnai male ( in cm), cat 'e de regul l esle l )entru joasl tensiune,iar corectarea nesimet l ' i i lo l se face cn factot ' r r l
unde :
. .rr/L,l i " :1-1-- '
r 8 ' i r :
I I2 : - ' ' ( r ' . f is . 1f i .4( t ) :
HR
3 - pentru cazur i le din f igura 16.40, b s i0,75 - pentru cazul d in f igura 16.40, d.f -
846
!d!&tiil
t-tt ll l i
t't--Tl l
t___JrbcrdI r ig. 16.40. . \s i rnctr i i posibi lc la in l i isur i r r i lc t ransf ormatoare' lor .
De asemenea, pentnr cazul i le din f igrrra 16.4() , a s i t I
I I , - . ' ' " ' {H,, l l ' "1 :( l t
- per i t t t i t t l i lsurdr i l r .a l lernale s in ' tetr i t : ( f ig. 16.31)
*+#!t 1oo t%l'rndc ( [ ig. l ( ; .31)
I t . t , h.E' u i ; -T --t-- [ .*] ;
: i -
t . . . - r )1t , , I t . l t , .' ' | i . - - - - - - - - - ._- l
2rh
ln,"d - . n l ) , , , l r r r l , estc chial l r - rngiurea rnedic a s l l i le l r l r celor dorr i in-' ingul i l i (a galel i lor ' ) ;
l , - grosirnea ladialS a galef i lor ( f ig. 16.31;, in cm;p - nrrrnar i r l r le percchi de galel i int legi a i infd;ur l r i lor ' (1 pereche : 1
galc l c le j . t , + I galet c le i . t . ) . De t 'xcm1rlu, in f igura 16.31, a; i D,rezul t l p - 2.
- Tensiunea de seurtc i rcui l
u,. - J r,'i; rri, l"iul, (16.50, c)
t rebuie sd f ie pe ci t 1;osibi l egala crr cea r lat i p l in terna de proiectare, abatet 'eatrebuind si se incadreze in valor i lc i rnpuse de STAS 1703/1-80 (v. tab.3.8).
' I )acI valoalea calculata dep5;e; te abatelea admisi , se impun modif i -c l r i in dimensionarea infSgur i r i lor , gt iuL f i ind faptul cd ponderea cea mairnare o are componenta react i \ '5.
Se poate ast fe l acl iona, dupi caz, f ie asupt 'a indl{ imi i bobinei , modif i -c ind dimensiuni le cortductoaLelor, a canalelor 'g i a numlrului de spire pe strat ,f ie pr in schimbarea t ipului de inf5gurare, dacd acest lucru este in concordanldcu pierder i le in infagur l r i g i densi tatea de suprafa!5 r7 a pierder i lor .
I l t t , (16.50)
(16.50, a)
(16.50, b)
847
10.rj. CARACTERISTICTLE DE FUNCTIONARE
La urr t ransformator, in special la cele de putere ut i l izate in relelele dcdistr ibu! ie, este indicat a se predetermina pr in calcul , caracter ist ic i le de func-
{ ionare in sarcini i , d intre care rnai i rnportante s int caracter ist ic i le externe $iale randamentului .
1 6.6.1. CARACTERISTICILE EXTERNE
Caracter ist ic i le extel le rcplezint l var iaJ. ia ter is iuni i secundare U r ,in funcI ie c le var ia[ ia crut 'entului secundar 1r, c ind tensinnea pr imarh Ut
; i factorul de puterc al salc in i i cos pzr s int constan! i .Este i rnpor ' tant de observal aceste caracter ist ic i penlr t r d i fet ' i lc valor i
a le lu i cos ?s in funcl ie de caractet 'u l sarcini i .Aceste caractet ' is t ic i se pot t letelmina at i t in valol i absolute, c i t ; i
in procente. Ast fc l , pornind de ia rela{ ia cal 'e def ine,st .e chclet 'ea de tensiurrcsecundar l in ulocente
lu, [o/,,] : Lt"o-=u"
tn,,
se obl ine, in uni tSl i t 'e lat ive
3:- -1 - ^u,l?61 : l(p), penrrrruro 1oo
in care :
9 : I r l I r* , cslc ' valoat ea le lat iv l a sat 'c in i i secnndare ;Arr , [ " r / "1 - cdderea cle ler ts iune secl l ldaf i , i r r pr iocrr t te, da1 I de le la! ia
Arrr f %,| - F(t , , .cos 'p: -J- r r r , s i r p,) +; f t { , , , , cos p: - - ut "s in
gr) ' [or . ] .
(16.51, rr ,unde componentele t .ensiurt i i c le sctrr tc l i rcui l l rLn qi uy,r , s lnt . in l t rocente.
DacI nu se incl ic l pr in t .erni factotul c le putcre al salc in i i secuttc]aLr.atunci caracter ist ic i le se deterrnin[ pentrr i cos ?r : 1, cos gz :0,7 inclut t iv
;i cos gz : 0,7 c.apacitiv.
16.6.2. CARACTEHTSTICII ,E RANDAMENTULUI
Caracter ist ic i le ranclamentului reprezint l valor i le randamentul t r i t l i ' l - - ' -formatorului , in luncl ie de valoalea le lat iv i r a salc in i i secundal 'c. c incl t . : . -s iunea pl imard Ut ; i factoml de putere al sarcini i cos ?2 sinl ccr l ls t i l , ' ,adic i
BS,, cos ga, la L. '1 : constant ) i
pSn. cos g, J P'zPrs 1- Po
COS p:: CClnStant,
unde, P1.1. s int p ierc ler i le elect l ice totale in i t r f isrrral i l , ' . i( r - . re l . 16. i1, b t .
[ , ' , : i '6 ;n51 ant ; i c t ' ls ?, -= constant, (16.51 I
Capitolul 17. CALCULUL MECANICr'8, L TRANSETOIBIUAT$R{iLUI
I ) in l r r r t rct . t le vet let 'e tnecat l ic , e lctnentele cornpoirente ale t ra lsfotma-:{) i t t l r l i s int sol ic i taLt ' in pl i rnul t ind c le for le le eler l lodinamice care aDar in,aztr l scurtc i rcui te lor '1 i in al c lo i lea l incl a l i t dc for ' !e le neccsnre str inger i ir : r i t 'z t t l r t i c i t ; i dc grelr latea l t : i r I i i c lccuvabi le (ansamblu ur icz bohinat J- c1-j , i rcr i l crrvei cu Ioatc acctscr i i ie l ;c el ) .
f i .L. \ ,dRrt ' ICARBA INFASURARTLOTTLA AC?rlllJEA F'ORTLLOR ELECTROTITNAMICIt
In cazul scu) ' tc i l cui tu lu i , infS;ul i r r i le 1i 'ansformal oruini , r t :Dlezinthclou[ s isteme de conductoare praralele parcurse cie culen[ i in sensur i contrare(negl i j ind cuLentr i l de func{ ionare in gol , cele doui solenal i i - 1;r imarl 1; i seci tnt lar 'a 2 - s int cronsic leraLe egale in valoare absolutd, dar de sensur iccut.raLci . r \cest l t rc i -u lezul t i r d in ecua,t ia solerrai i i lo l t ransformatortr lu itu, i ro:= ur i r * tur i r ) . I )eoalece pr in inf l ;ur i r r i t rec curenl . i de sens coni . rar ,lezul t i i c I intrc cele dorr i infS;trr i r i apar- for ' !e de lesl ; ingelc (v. f ;g. 17. 1) .itr schimb, elernentele aceleia;i inflguiSri, f i i id parcrirse"cle un cnr-ent cleacelagi sens se a1 rag intrc ele formind arsa-zisele fo l ie inter- ioare i ' r , care t iudSl coml- . r ipe in{ i r ;urdr i le in direcl ie axialS.
For le le eleclrodi i iarnice de respingere dintre inf l ; r : r i r r . i (Fr: - Fr) ,aga cum se incl icd 9i in f igura 17.7, u, se pot descompune in doui comi, .onente:
- for le le ut t l ia lc F. , caLe ecl ioneazl ast fe l inci t caut i s i int indl inf i -gurarea exier ioar l g i s-o comprime pe cca inter ioar[ ( f ig. 17.1, b) ;
- {or !e t t i la le i?u, care t ind sI deplaseze inf isurf i le in direcf ieaxialS,act ionind r ieci ; i asupra element elor ' de consol idare a x ia l [ a inf i igur l r i lor ' .
Curn se ol ;serr '5 din f igrrrr 17.1 , a, for le le a: l ia le dinlre inf l rsLrr l r i aparnumai in cazul c incl intre solenaf i i le celol doul inf l ; l i r i r i exist i nesimel-r i iaxiale iadic i inal f imi le celor c loui solenaf i i nr i s int egale). De aceer, pentru
l ' - ig. i7.1. I ror{ele c lect t 'ot l inalrr ice card act io l leazir asupra infr i ;ur i r i lor t l tursfol tnatorului :- cttzul genercil Si descompunerea forlei in forle radiale;1 ariale : b --- ucliurtea forlelor rLtliale
nslrpra cclor doud. tnfttSrtrdri.
bi
;4 - Proiectalea i I rSi l t i lo l ' c lectr jce - ccl . l i l l 849
in l5turarea forfelor axiale sau reducerea lor , se car i l i ca in t impul l lncf io-nlr i i l ransformal orulu i , aceste uesimetr i i ( int lodu se de cele rna i rnul l e or ide t reptele de leglaj a l tensiuni i ) s[ f ie c i t mai mici .
Fortelc electrodinamice existS; i in cazul i le c le funct ionare normaldia sarcini norninal i , dar ele s int mici .s i de aceea nu sir . r t Iuaie in considerare.La scurtc i rcrr i t insr acesle for te s int- de sute gi c l i iar-mi i de or i rnai mari ; i potproduce avar i i I rar tsfot 'matolului (e le c lepincl de ualoarea ntar imt i aai i i 'Aeampl i tudinea curentului , nu de valoarea ef icace).
. curentul de goe, la sclrr lc i rcuib brusc la bornele secundare (adic i celrnai mare vi r f a l curentului sau cea nrai mare arnpl iLudine) este
1r, , , :1,1!Sl tA] (r7.r)unde :
ko: 1 -f- e-nttr, 'olur' este coeficientrrl de mirire a curenttrlui datorit lcornponen{ci aper. iodice. Yalor i le l r r i / i .1 potf i a l t roxirnate ; i in l i rn i te le:
7,2-1,3 pentru t ransft . r r rnaloarele de i tutere mici ;1,5 -7,7 pent lu t ransfolmatoarele de ptr tere mare (S, ; l0 l iVA) ;se int loduce in procente [9/"1.radiaki in cazrr l tnfrgurrr i lor concent l ice este t latr de relat ia [20]
t . . -I .
l l t -
Forfa
F,: voJtlgr-*b INl.
Irorta interioarS, care aclioneazl in dilec[.ie axiald asupt'a fiecdrei in-fSgur l l i este
Jr i : - _Lt , I t l , (17.2, a)2II t
deci in valoare absolutS, for fa Fo cl in f igura 17.2 esteS/
Fo: l I , l : - -"- ; r . ;5; ,2II ,
8' f i ind dat de reial i i le (16.49, a) sau (16.50, a),
(17.2)
(17.2, L)
Fig. 17.2' ExplicativA la forlele axiale care aclioneazi asupra lnfAguririlor transforrnatorului.
950
l 'or1a axiali, r latorit l nesimetriei infd;urlri lor (clacI indll imile celor:r fasur i l i concentr ice l larcurse cle curenl i nu s int egale), se obl ine cu
.- : i a l r l .oxi tnat iv l
Fo x J-p, [N], (17.3)' ' 8( ,
lc :
. r , ' este nesimetr ia relat iv l a inf lsurdr i lor
" : I1oo, (r2.3, a)
l lo
:nd nesimetr ia geometr ic l a inf igul i r i lor (v. f ig. 17.2).Eiorlul unitar Ia intindere in inldsurarea exterioaLd (de inaltd tensiune)
, , , in rnm, (1 Pa : 1 N/m,; 1 MPa : 1 N/mmr).- \ceast[ t 'a loare a lu i o. nu l rebuie s[ dep[;easci l imi te le admisibi le
Gadm :30-60 MPa - 1-rentru ct lPl ' t t ;
6tr t ,m :22-30 MPa - pentr t l a luminiu.
inf5gurarea inter ioar ' [ (de joasl tensiune), este supusl la comprimare ;: tu l t tn i tar se determinl tot crr re la l ia (17,4), in care produsulu;s, , . iseiD-,r ie; te cu proclrrsul tu js?uj . Pent l r r ca sol ic i ta lea inf5;ur i l i i intel ioare s i f ie
. i compresie pul i r , adic[ sI nu apar l sol ic i tarea la incovoiele pe distanla
. .ntre doul pene consecut ive, t rebuie ca numlml de pene Zo, de consol idareinf igurdr i i intel ioal 'e c le mieznl ferornagnet ic (pe ci rcumfer in{a acestuia)
- . indcpl ineasch condi ! ia
6, .- __ii_ [Mpa]t l l tDis, , . i
2,2{/;Hw
( r7.4)
(17.5)
. : i caf e :
1)r- este -diarnetml
rner i iu al infd;ur i r i i de joasl tensiune (Q D ^r,-n f igura 16.8), in mm;
a - dimensiunea radial5 a conductorului de secliune s,i, €xpri-male in mm, respect iv in mmz ;
E modulul de elast ic i tate al mater ia lu lu i conductor ' .
I f cu :1,15'105 MPa 9i Eat :0,99'105 MPa.
Eforturi le nnitare Ia compresiune datorate forlelor axiale, indreptateeat le jugul i san la inf5gur l r i le de t ip in galel i indreptate cdtre mi j locul infS-;Lrr l r i i , se determinl cu relat ia
vd - !- [MPa] (r7.6)at, ,baZ6
rn care :er ,z - grosimea infd;urdl i i 1 sau 2 (pentru cale se face ver i f icarea),
in mm;bd - l [ l imea distanlor i lor d in direcl ia axialh (cei d in canalele t ransver-
sale sau cei f rontal i ) a infd;ur i r i lor , in mm ;Zd - numirul d istanlor i lor d in direc. l ia axial5.
B5:1
I t r cazul infSgur l l i lot de t i l r c i l indr ic sau sl-r 'at i f ical , se c letc l rn in l ; ieforLul uni tar t le courpresiune r l i r r car l lu l inf i ;u l iu i i (d intr ' t ' t :onducloale)cu relat ia
o": ;* , .*
[ i \ {Pa] ' (17.7)
crL l*" ,s r . , $ i 0r . , in mm.Valor i le determinaie pctr t ru 6, , nu t rehuie s i depigeasci l i rn i te lc ndrni-
s ib i le s i &nr;me :
6aad.n * 20 MPa, pentru t ransfolrnatoarcle cu puter ip in i r la 6 000 kVA;6aqdm : 35-40 MPa, pentrr t t ransformatoarele n.rai rnat ' i .
ln t ransformaloarele ct i inf igur i r i a l ternaLe, for la cea rnai i rnpol tant lcare acl ioneaza asupra inf igurdr i lot ' (gale! i lor) estc cea axir l i , pentnr care secbl ine expresia [20] :
l l - , ,r0- f ,0(ttt ,I t *)2l r, rok p INI, ( r 7.8)
2pb
in care semni l ical ia terrneni lor este aceea; i ca in le laf ia (16.50); i f igura 16.31.Aceast l for t [ axial5 sol ic i l " I ga]ef i i ( in special cei de capdt, sair cei c l in
zona de reglaj a tensiuni i ) la complesiune, iar pe iungirnea dintre doui i d istan-foare izolante vecine gi la incovoiere.
Astfel , dacd pe lungimea dintre cele douir d istan!oare vecine, galetrr lse considet l ca o gr indl incasirat l la ca1;ete ( in dreptul c i is tarr lor i lor) g i in-c. i rcatd uni forrn pe toat. i l r rngimea, atunci mornentul maxim de incovoiereeste [15]
( l7. l i , a),11 : / ' ;1 '
[N rnrnl .1nl' : .
n|d
unde l r rngimea dintre c loui d istantoa.re vecine este (r- . g i re l . (17.6))I
, =-'t - ,,, [rnrn].
Efortr"r l t rn i ta l l i r incovoicre ester
" :
# [ i \ , IPa], (17.8, b)
unde IV este modulul de rezistenI i i a l galctului , in rnms (de exemplu pentru
trn galet c l in conductor ' prof i la l - I \ I : IDs:! : [mrn3]) .t)
Efortul nni ta l la incovoicre rn t rebuie s[ depigeasc[ 70 I \ {Pa pentrucuplu ; i 15-2i l N' IPa pent lu al ' lminiu.
. 17:2. CALCULUL MECANIC AL SCHELEI METALICE
c) Consolele dc presare a jugurilor, executate din olel profilat (celmai frecvent profilul U) se calculeazl la incovoiere datorith forlei de presarea jugurilor gi tot la incovoiere, insl in direcfie axial5, datoritd forlelor electro-dinamice axiale de scurtcircui t ,
852
v
t, /
I
-X
(17.e)
( t7.e, a\
(17.1r)
in mm8.
B5'3
um
n
bFig. 17.3. Explicatir'5 la calculul mecanic al schelci metalice :
Jtertlru lrnnsforntatorul monofuzat ; b - pentrtt transformalorul trifazal ; c - rletaliu cu'urtel t r i r thtr lont t ldeslr( tngere; l - 'bt i lonr lestr i rngere;2 - ,nuut: jon(Iub) izolant i3- izo-
' : , I '1- t 'orrsol(r c le ptcsare; 5 - l i rar i (se ntonleazd tr t spal iu l d intrc tnfd;urdr i ) .
- Momentul iueovoietor, corespunzrtor fortei de presare a jugui' i lor- :e ( \ ' . f ig. 17.3) :
- perTtru lransfornatorul monofazat
M,: lL [N mm] ;
- pentru transformatorul trifazat
hl a : F:.!-
[N mm]
rncle, for la de presare a jugului este
F, : p, f t ;L [N]
[) ,2-0,6 N' IPa, est ,e presiunea necesare str inger i i to le lor jugului .Valor i le mai rnar i se iau pent lu cazut i c ind st l ingerease face cu buloane care t rec gi pr in miez (evident izolate).in cazul str inger i i numai cu i r - r loane marginale (neizo-late) se iari l imitele inferioare ;
h j - in i l l imea jugului , in mm;L - d istan!.a dintre buloanele extreme, in mm (f ig. 17.3).- Efortul unitar la incovoiero datorit l presdrii
o, , : \ < l ( ) t t 14'r ," il,,
unde IV, este modulul de rezisten!5 al prof i lu lu i dup[ axa y-y,
l l l Care :
I 's -
Veri f icarea consolelor c le presare Ia incovoiet 'e, dator i t , [ for le lor axialede scurtcircuit se face cu relalia [3] :
o* : lo-L < 2oo Mpa,' 12tI '"
unde IV,, este modulul de rezistenl I a l prof i lu lu i dupX axa r- f , in mm3.D) Buloanele tle stringere a consolelor de presare se calculeazd la in-
t inclere dator i t l for le i de presare a iugr i lu i 9 i Ia incovoiere dator i td r id ic l r i -p i i r l i i decr.rvabi le (partea care se introduce in crrv5, compusd din ansamblumiez feromagnet ic f ansamblu inf igur i r i * schela metal icd) ; e le t rebuieinsd verif icate qi la incovoiere datoritd forlelor electrodinamice axiale descurtc i rcui t .
- Dfortul unitar in bulon, datorit i forlei de presar€ .; i greutl l i i pIrl i idecuvabi le, t rebuie sI sat isfacS rela{ i i le :
- pentru t ransformatorul monofazat
o : 0,5I : +S,,
o : 0,187I1*,S,
,,u # ( roo NIPa ;
(17 . t t , a\
(r7.12)
(17.12, a)
(17.13)
(17.13, c)
- l rentru l ransfolmatorul t r i fazat
2,5 !3 < 1oo NIPa,dx
unde (v. ; i i ig. 17.3):G este greutatea plr l i i decuvabi le, in N ;F." for la de preqare, dat l de relat ia (17.10) ;d - d iametrul bulonului , in mru ;Sa ar ia secl iuni i bulonului ( la baza f i letuiui) in rnm, ;i t : - d istan!a de la jug la consol [ (g losirner izola, l ie i poz.3),
in rnm ; de obicei r : 3 -:-5 rnrn.Ver i f icarca buioanelol la for !a axial I de scrr l tc i rcrr i t [20] :- pentnr t ransformatorul monofazat.
r :4 '2For < 2oo Mpa ;d3
- pentru t ransformatolul t r i fazat
t A I : - r
o : "" ' "* < 200 I IPa.ix
c) Vcrif iearea Ia strivire a trrbului izolant al bulonului (rtumai itt cazulc ind buloanele - izolate - t rec pr in rniez) :
- la ridicare, datorit l greut5li i pirl i i decuvabile
o,1 :0,2i-9- < 2o nlpa ;dQ ot
unde a-, este lungimea mansonului izolant, in mm (f ig. 17.3);- la scrrrtcircuit, datorit[ forfelor axiale :- pentru transformatorul nonofazat
( r7.r4)
6s,(ax) : t# < 4o MPa ;
854
(17.15)
tlil&bl
- pentru t lansfoluialol r r l t r i fazat
n Lt: t;6s/ , r*) :
du,,,
OIISERVAtrIE. Pentru t rnnsforruatoarele cu nesinretr i ii le (17.1: l ) s i (17.15) in locul lu i Fn sc va lua for ta Fo,
(17.15, 'a)
Iaxiale ale lnf isur i r i lor , in
deterrrr inat i i cu relaLia (17.3).
Capitolul 18. CALCULUL TERMICAL TRANSFORMATORULUI
Calculul termic al t ransformatorului se face in funcl ie de modul de r5-.r 'e : c l r u le i sau cu qer (uscat) .
Simbol izarea sistemelor uzuale de rdcire a t ransfolmatoarelor in ulei.e le rnai fo losi te) este fAcute funcl ie de circulal ia uleiului ; i a egentului de
: ,c i re care preia c l ldura de la ulei g i o cedeazi medir . r lu i ambiant s i anume:NL - c i rcrr laf ia naturale a ulc iu lu i (N) Si migcare l iber l (1,) a aenr lu i
i le r lce; te cula;N,5 -- c i rcrr laf ie natural i a uleiului (N); i cuva venl i latd pr in suf lare (S)
, , , l : Ie[ :
f. 'L - cilculalia fot' lati a uleiului (ir) ; i mi;care l iberl (L) a aeruluit t r re lecei te Cuva ;
FS - c i lcrr la l ie for ' lat I a ulei t r lu i (F); i cula r ,ent i la ld pr in srr i la le (S)i i l aer;
FA - c i rcLr la l ie for ' {at I a uleiului (F-) 9 i rdcirea crr api . (A) a uleiului .
18.1. CALCULUL TERMICAL INFASURARILOR RACITE cU ULEI
Cre;terea tnaximi admisi i a temperatul i i unei inf i ;ur5r i in raport curnediul ambiant este determinatb de clasa de izola{ ie a t ransformatorului .La o c lasd de izolaf ie dat i , c lderea de ternperat t r r l de la infSgurare la ten,pe-ratura standard a mediului aml l iant este constantS. AceastS cldere de tem-peratur[ poate f i , intr-o s ingurd t reapt l cum este cazul t ransformaloarelorruscate in aer, sau in mai multe t repte, cum este cazul t ransformatoarelor intulei ( f ig. 18.1)
A?ENTIE. in l r rcrare se noteazd cr $ temperolura Stclennmit i $ i inr t i fz i r r sa'r srrpra{emperalurd.
co 0, rdderea de tentperaturd ($, - $, )
Reltrezertbarea din f igula 18.1 a lepar l i l ie i ternperatur i lor 9 i c lder i lorde temperaturd, intr-un transformator cu ulei , c lar i f icd 5i mai mult sensulvalor i lor d in tabelul 18.1.
855
T abelul 1S . 1l.'alorile medii ale clderilor de temlreraturd
0,,a, gi 0,, , , ,n,, in oC
f lod de r ic i re
NI,NS
FS qi FA
Fig. 18.1. Repartitia cdderilor dc tempcra-turd de la inf d.surare la mediul ambiant, in
cazul transformatoarelor tn ulci.
856
a) in cazul infdgur{ri lor cil in-dr icc ( f ig. 16.10) la carc f iecare con-t l t tctol este in contacl c l i u le iu l celpr i f in o I )a l ' te, se poa te considel 'a cartemperatura medie a bobinei este egalalcu cea maxinr l ( f ig. 18.1) ; i deci c lde-l ' i le de tempelatut ' i , naxiur i (0r) q imccl ie (0r) , d in intel ionr l bobinei , s intnule, adic i 0r : 0, : 0; c iderea detemperaturh a bohinei este, in acestcaz, egal5 numai cu c lderea de tempe-laturI in izolal ia conductorului de pepal ' tea care v ine in contact cu agentulde r ic i re gi se determini cu le la l ia
o" : Q | . r , , - . [ 'c ] , (18.2)
n
22-2424-2628-30
0
48-4646* 4442- 40
Pentr t t t ransfor: tnatoarele in ulei , izolate in c lasa A, la cale chderea rnediede teml jeratur[ in l re in ldgurale 9i rnediul anbiant este de 70"C, se dI intabelul 18.1 o re1;art i l ie or ientat ivd a acestei c ldcr i de tenrperaturd in doult repte: inf l ;u lare-ulei (0, , , 1, , , : 0z * 0s - l 04) ; i u le i -mediul ambiant ( .0-un --:0u. * 0. , , ) , notal i i le f i ind in cbncorclant[ cu celc c l in f igura 18.1.
lnfqsurore
:\. Cdderile de temperaturd
in infSguriri
AcesLca. depind de forma l - ,obine-lor 9 i a conductourtelor precunr ; i degl 'osi lnea ; i nat t t t 'a rni t tet ' ia le lor ut i l i -zate la izolalea cottc luc: toalelor ' ; i izo-larea stralur i lor [15] .
Calculele se fac pcnlru c lder i lerk ' temperaturS maxinrc r i in bobine 0, ,c la l in i r lact icA se t i t i l izcazi cAclel i iernedi i de lernpelatur[ 0a; intre acestccider i dc tcmpcratur i este reiaf ia
1
( 18.1 )
L
fo.
rO
(g
X
O)
?,E.E)t1
,E
.9OJEciE
7_
d-tro
Fo
uYc
o.trn
>"
ln
I esle grosimea izolaf ie i conductot 'u lu i , 1.rc o l tar te, in crn;7, , , conduct ib i l i tatea termici a rnater ia lu l r r i izolant, in W/crn'C,
care se ia din tabelul 18.2 ;q - densi tatea cle suplafat l a pierder i lo l in bobina considerat i ,
in Wlm'9. Yaloarea lu i q se determinl l lentnr f iecare bobin[ inparte (v. re la l i i le I 6.41 ) , insl in relal ia (18.2) se introducevaloarea cea mai mare. Pierdcr i le in bobin[ Po de la nnmd-r i torul le la! i i lor ' (16.41) s int :
- - pentr t r cazur i le din f igur:a 16.10, a s i D
.P6 - P41i i
' - penl t ' l r cazul d in f igrrra 16.10, t :
P r ' : 0,5P " t i ,
notal i i le f i ind cele de la palagi 'a. fu l 16.4.1 (r ' . re l . 16.40).
7-ubelul lE,2
Conductibi l i tatea termici a princitralelor materialc izolantefolosite la transformatoarele in ulci
\ Iater ia l ), [\Vicrn'C]
Bandi de l rumbec l icui t i rBandd de oiuzd bachel izat t r
Jesituri ldcuitirFl ir t ie uscatdI I i l t ie impregnatiHirtie impregnatdPregpan
uleilac
0,00270,00270,00250,00120,00140,00 1 70,00170,0014Carton impreguat in lac
Aria suprafeIelor de ceclale a c l ldul i i pcntr l r ] lobina consideratS, secletermini , scirz incl c l in ar ia strplafelelor c i l indl ice, a l in snqrraie!eloi ' acopel i te
de pene, cr l luarea in considerare:r lSf i rn i i c , a pcnelot 'pentrrr f iecare par le.
, \st fe l , pentru o pal te r bobinei , a l ia ()cupat i i de pent 'va l i
Srr : Z,FI 6ct fn)f. (1rJ.3)
1,r) ln eazul bofrinelor stratif ieate (fig. 16.27) de grosirne rri,, <l, sau c,gi a celor seelionate fdr6 eanale radiale (fig. 16.25), valoarea maxim5 a tem-peratur i i bobinei este la 0,5 t , , c ind r ic i tea se face pe ambele pir l i . in acestcaz, c[derea maximl de temperatru ' [ in bobind se detetmini cu relal ia
^^20L -
J:'b- [.cJ.g^,, ,
(pentnr gale! i p l in a1 se in, le lege gfosimca galetulrr ia, ( i ig. 16.25).
(18.4)
857
ln cazul c incl bobinele st lat i f icate s int bobinate direct pe c i l indrul izo-
lant g i au numai o s ingurd suprafald de l lc i re, atunci valoarea maximd a
temperatur i i se af ld \a7,75 c, , faI I de canalul t le r ic i re, iar c lderea maxima
de tempe.rat t r r i in bobinl este dat l c le le lat ia
o, : tt,2z lL ["c].
ln re la l i i le (18.4) 9i (18.4, a) , c, , se ia i t t ctn, iar cei la l l i termeni s int :
p - pierdeii le specifice produse intr-trn cms de material activ din in-'
i lqur l r i , in W/cms, care se determinh cu relal i i le :
- nentru conductor rotund
(18.4, c)
(1 8.5)
(18.6)
(18.6, a)
(18.6, r )
p : l ;o , t o!^, . ,
'70- ' [w/cm3] ;(d '+ 8,)d '
- pentru coudtrctor Prof i la l
' r - l 1g-z IW/cmaJ, (18.5, a)
in carc dirnensiuni l e a, Q' , D, b ' ; i d, d ' a le conductoarelor se iau in cm ;
8^ . - grosimea izolal ie i d intre st t 'atur i , in ctn ;J - densi tatea de curent, in Ai rnm'. Constantele de mater ia l au1.en-
tru cupru valor i le / rn : 1,68 ; i / . ' . , - 2,1. ! iat ' pel l t r t r a luminiu, / ' 'o :2 '71 ; ikp : 3'44 t
"
^, , - copclrrct ib i l i tatea Ler1nich nredie, in \ \ i /cr t t " t l a inf lgur[r i lor '
care se determini ctr re la l i i le [15] :- Peutru conductol ' rot t lud
tr,, :,. ),i t -+,^
_r +++) rw/crn'(,1 ;- pentnr condttctor Prol i lat
).,,, ! )., #+*F [w/cm'c]'
r, : #T# [w/crn.c],este conduct ib i l i tatea termici echivalent i a izola! ie i :
) , - conduct ib i l i tatea termicd a izolal ie i conductortr lu i ' in w/cm'c. ;
) . " - conduct ib i l i tatea termic[ a rnater ia lu l r r i izolant dintre stratur i ,
- in W/cm oC;
cI ' , a ' q i D' s int d imensiuni le conductoalelor izolate, in cm;
r l , a gi b - d imensiuni le conduc.toarelor neizolate, in cm ;
2 '8 : ' r I , - r l , respect iv 28 :6t - a : b ' - I t , in cnt , este grosimea
bi laterala a izolal ie i condt lctol 'u lu i .
ln cazul c incl izolal ia dintre stratut ' i 8, nt t se consider6, in relal i i le (18'6),
(18.6, a) $ i (18.6, i . r ) se ia D^ : 0.
conduct ib i l i t [ ] i ]e terrnice ale mater ia le lor izolante ut i l izate, l ; i t r , '
se iat t d in tabelul 18.2.
c) ln cazul tnfd,;urdrilor spiralate ;i a celor t le l ipul in qaleli; cu canale
'adiale ( f ig. 16.15, t '6. 'ZO gi 16.26), la care elementul de bazl - spira sau ga-
B5B
in care:
letul - cedeazizontale, c lderea
holao
ci ldut ' I at i t l i r in srr l ; rafeJ.elemaximi de tempelatrr l i se
0-v1 -
ci t g i pr in cele or i -cu relat ia
z
0rg
l)ul
vel ' t icale,cal culeazi
["c]a(r' ' + ̂ - ' fr,)(18.7)
in care, in afara notal i i lor cunoscr i te, f t , , cste in i l l imea gal€tulrr i in cm.Conduct ib i l i tatea tei rn ic i medie in di lect ia radial i ) . , . , se determind
cu relal ia (18.6), pentnt condrrctoalele lotunde ; i cu rela ' ! . ia (18.6, a) , pentruconductoarele nrof i latc.
Concluct ib i l i tatea le lmicl mecl ie in c l i rec{ ia axial i l ' se determind cuacelea; i re la l i i , insd in care se schiml;5 1l cu a, u 'ct t l ) 'q i b 'cu n ' .
B. Cdderilc medii de temlreraturbintre suprafa{a bobinclor ; i ntediul de rdcire
Acestea se deterrninl pe baza unot ' re laf i i semiempi l ice, re iegi te dint l ract icS.-
cr) ln cazul iufi;uriri loii"cil indrieo sau stratif ieate r'[cit.e cu ulei ; ireal izate din concluctoule prof i late sau lotr inde, c iderea rnedic de tempera-tur l int le suprafafa bobinei ; i u le i se detelmind cu le la l ia
0o : 0,28590'u ["C], (18.8)
in carc q este densi tatea cle suplafafh a pic lc le l i lor d in bobina consideratS,in Wim'! .
Rela{ ia (18.8) t 's te valabi l i numai c laci l [ t imi le canalelol vert icale nuau vaior i le rnai mici deci t cele indicate in paraeraful 16.3;3 prrnctul B.
D) In cazul infigurdrilor spiralate qi a celor de tipul in .galefi cu canalcor izontale, r ' [c i le cu ulei ; i lcal izate din conductoare prof i la lc sau rotunde,cddcrea medie de temperatur l in l r ' t suprafafa bobinei ; i u le i , se deterrninScu relal ia serniempir icd
0, : 0,35 Arf t r f t r r7o'6 ["C], (18.e)In care:
- factot ' t t l A ' r c le.pinde de sisternul de ldci le al t lansformatorului g i a levalor i le: / i r :1, 0 pentm sistemul N1,, A'1 :0,9 pentru NS gi A, :9,7pentru FS (vezi s imbol izdr i le la inceputul cap. 1.3) ;
- factorrr l 1r ' l ine seama de posibi l i tdt i le de ci lculal ie r er t icalb a uleiu-Iui g i are valoarea ka:7,0 pentr t r suprafetele exter ioare de la inal la tensiunegi k2 : 1,1 pentru inf lgur l r i le inter ioare ale joasei tensiuni ;
- factorul A' l ine sealna de posibi l i tSl i le de ci rcuial ie ale uleiului i1canalele or izontale gi se dd in tabelul 18.3 funcl ie de raportul d intre inhl f imeabobinei (galetuh.r i ) g i g losimea radiala a bobinei .
Tebelul 18.3Valoarea factorului k3 din rela{ia (18.9) in func{ie de raportuldintre ini l f imea bobinei (galetului) /r , si grosimea ei radiald ar,
(pentru galet a,)
4.3
0,07 - 0,09 I o,os-o,oo | , r , r | , , r r -u.r2 I o,r : r -o,rat - t - l
I 1,0s I 1,0 | 0.95 | 0,9
0,15-0,19
859
ln cazul c incl bobinele strat i f icate s int bobinate direct ne c i l indrul izo-lant g i au numai o s ingurd suprafa!5 de t .acire, atunci valoarea maximd atemperatur i i se af lS la 0,75 4, , fa!5 c le canalul r le rhcire, iar c[derea maximdde temperatur l in bobind este dal i de le laf ia
0, : o,za lL ["c1.
ln re la l i i le (18.a) gi (18.4, a) , r r , se ia in crn, iar cei la l l i termeni s int :p - p ierder i le speci f ice produse intr-un cm3 de mater ia l act iv din in-
f lgur i r i , in W/cm3, care se deterrnind cu relaf i i le :- pentru conductor rotund
p : l ;o ,=. t .o! , , , . to- , [wicms] ;(d, + 8,)d'
- pentru coucluctor prof i la l
p : t tp- /#* .10-, [w/crns] ,
(1t3.4, a)
(18.5)
(18.5, a)
(18.6)
(18.6, a)
(18.6, b)
in care dirnensiuni le e, e ' , D, b ' ; i d, t l ' a le conductoarelor se iau i r . r cm ;8.* - grosirnea izolal ie i d intre stratur i , in cm ;J - densi tatea de curent, in Afrnm2. Constantele de mater ia l au l ren-
l t 'u ct tp lu valor i le An : 1,68 gi 1 io :2,1 4 iar ' l tentru alrrminiu. / io :2, f1 t1kp : 3,44 ;
t r , , - cot tc l t rct ib i l i tatea terrnic i rnedie, in Wlcrrr ' ( l a inf lsur l r i lorcare se determini cu relal i i le [15] :
- pentru conductor lotund
ln care:
tr,, : trit "+="
_r-+*) [w/cm'(,] ;- pentru conductor prof i lat
este conduct ib i l i tatea termicd echivalent l a izolat ie i ;) , - conduct ib i l i tatea termicl a izola! ie i conductorului , in W/cm 'C ;) . " - conduct ib i l i tatea termici i a mater ia lu lu i izolant dintre stratur i ,. in Wlcm "C;d' , a ' q i b ' s int d imensiuni le conductoalelor izolate, in cm;d, c ; i b - d imensiuni le conductoarelor neizolate, in cm ;2b' : d ' - d, respect iv 28 :6 ' - e: b ' - b, in cm, est ,e grosimea
bi lateralS a izola! ie i conductorulrr i .ln cazul c ind izolaj ia dintre stratul i 8, nu se oonsider l , in relal i i le (18.6),
(18.6, c) q i (18.6, l ) se ia 8, : { ) .
Conduct ib i l i tdf i le termice ale mater ia le lor izolante ut i l izate, ) , q i ) , , ,se iau din tabelul 18.2.
c) In cazul tnfdgurdrilor spiralate gi a celor rle tipul in galeli, cu canaleradiale ( f ig. 16.15, 16.20 gi 16.26), la care elementul de baz[ - spira sau ga-
B5B
letul - cedeazezontale, c lderea
I t t lao
t.
0r:t(^ ' ' t ̂ ^ '+r)
["c] (18.7)
in care, i r r afara nota! i i lor cuncsct i te, f t , , cste in i l l imea galetulrr i in cm.Conduct ib i l i tabea termicl medie in direcl ia radial5 ) . r , se determind
cu le ia l ia (18.6), pentru conductoalele lotunde ; i cu le la! ia (18.6, c) , pentrncondnctoarele prof i late.
Conduct ib i l i tatea tet 'mic i r medie in c l i recl ia axial [ t r , , , , se determind crraceleaqi re la l i i , insd in care se schiml; I l c t t o, e ' c\ b ' ; i b ' cu c ' .
B. Cdderile medii de temlreraturiintre suprafafa bobinr:lot' ;i mediul dc rdcire
Acestea se deternr in l pe baza unol rc laf i i serniempir ice, re iegi te dinuract icS.-
n) In cazul infisur{ri loi-cil intlr iec sau stratif icate l lcite cu ulei gireal izate din condt ictoale yrrof i late sau l otrrndc, cdderea rr . rediei de tem;tera-tur i int le sul , . rafaf a bobinci ; i u le i se c leterrniul cLr relaJia
0, : 0,285rJ0'6 [" t ]1, (18.8)
in calc q este dt 'nsi tatea de srr p lafaf l a i r ie ldel i lo l c l in bobina cotrs idefat .d,in \\ 'r 'mr.
Rela! ia (18.8) csle valabi l i nurnai dacir i1! imi le caualelol vert icale nt tau vaior i le mai mici deci t cele indica{e in paragraful 16.3:3 pnnctul B.
b) in cazul infdguriri lor spiralate gi i i cclor de tipul in galeli cn eanaleorizontale, r '5cite cu ulei gi rcalizate din conductoare profi late sau Lotnnde,ciderea medie de temperatur i in l r : t suln 'afata bobinei ; i t r le i , se deterrninicu relal ia serniempir icb
0, : 0,35 A'r l ' rkrqo'6 [ 'C] , (1 8. e)ln care :
- factorul k, depinde de sistemul de r ic i re al t ransformatomlui .s i arevalor i le: f t , : 1, 0 pentru s istemul Nl , / t , - ( ) ,9 pent l r r NS gi / . , :0,7pentru FS (vezi s imbol izdr i le la inceputrr l cap. 18) ;
- factolul / r , l ine searna de posibi l i tSl i le de ci lculal ie r er t ical5 a uleiu-lu i g i are valoarea kz:7,0 pentru suprafetele exter ioarc de la inal ta tensiunegi 1r ,
- 1,1 pentm inf5gurdr i le inter ioare ale joasei tensiuni ;
- factorul A, l ine seama de posibi l i t l f i le de ci rculal ie ale uleiului incanalele or izontale; i se d[ in tabelul 18.3 funcl ie de raportul d intre inal{ imeabobinei (galetului) 9 i grosimea radial i a bobinei .
Tebelul 18. sValoarea factorului k3 din rela{ia (r8.9) in func{ie de raportuldintre in5l( imea bobinei (galetului) i , si grosimea ei radial i ar
(pentru galet rlo)
cdldut ' i r at i t i i l in srrprafelele vet ' t icale,rnaximi i de tempelatuld se calculeazi
l)ui,
o,og -0, og1,05
0,13-0,14 0,15 -0,19
ci t -s i pr in cele or i -
crr relalia
2
0'8
0,07 - 0,08
0,9 0,85
859
c) 1n toate cazul i le stucl ia le, c ider i le merl i i de tempcratur i c l int leinf i ; r r lare gi u le i , date de relat ia
0,,bu - 0, * 0* + 0c [ ' t . | , (18.10)
nu t lebuie sb se abata mult de la valor i le indicate in tabelul 18.1. CregtereacSderi i de temperatur i 0,1, , peste l i rn i te le c l in tabel q i scdderea corespnnz5-toare a c lder i i de tenr i reratur l u le i - rnediul arnbiant at lage dupd sine o dimi-nuare a posibi l i ta j i i de suprainci lcal 'e a t ranslorrr . ratomlui ; i , tot odatI , ocregtere a suprafetelor de cedare a cbldul i i c [ t re rnediul amhiant ; o valoaremai micl a Iu i 0,r , , are efecte coutrafe, dar necesi t i o dirnensionale mai Iarg[a inf lsurdr i lor .
18.2. CALCULUL TERMTC AL ]TIIEZULUI RACTTCU ULEI
Calculul termic al miezului feromagneLic se l imi teazl lacldel i i maxime de ternperatur l d intre rniez gi u le i , 0. . , , , , .1, , care areasul l ra imbltr in i r i i u le iu lu i g i a izolaf ie i c l intre to ie. , \ceast l cIdeleratur" l se est imeazd cu le la! ia semiempir ic i [151
0i ' ) 1,50i '
l l ,2o
estimareainf luen!5
de lempe-
(r iJ.11)
0,028
0,0430,025
0r,osfr , -= 0 '0' t0; '11,50; '
[ 'c l ,In care :
0' :0 i+0; [ 'c ] ;
oi: # t"ct 'oL : #; I"rt t
O;'= 41 1'c1 ;
o,' -- o; L ["c],
(18.11, a)
sint temperatur i f ic t i le de calcul , unde:- d imensiuni le echivalente c s i b ale secl i r rn i i ut iezul t t i feromagnet ic
( t ig. 18.2) se iau in crn ;- coef ic ientul de t lansmisic. pr iu cot tvecI ie a c i lc t t r l i i c , . , , , , , . = 100 11i /m'?
'C : 0,01 1Y/sm2 "C ;- conduct ib i l i latea telmica I t ingi tucl inal i r a pachetului i r 9 i cea
transversal [ fa!5 de tole 1, , in \ \ r /cm"C, se iau din tabel t r l 18.4;
' l 'abelul 18.4
llater ial I L, Is '7cm'cl j i . , [$ '7crn "c l
Tabld laminatd la rece izolat i cu car l i t 0,19-0,21 0,26 - 0,03
Tabld laminat i la cald (3 - 4% Si) q i izolatd cu lac(20prn)
Tabl i lamiatd la cald (1,8-2,396 Si)- izolatd cu lac- izolatd cu hir t ic
Valori le conductibi l i tdt i lor termice i1 qi ) '1
,86.0
{) ,26 - o,3
,A
j:
,d
Nlc\ i
i l I
III
f
in care :
P r',
Ar
Fig. 18.2. I ) i rnensiuni lc echivalcntc alc coloattc i lcu stcf iunea net i def ic l S.) , calc pi-rstreazl g i acclea; i ar i i dc cedare a c i ldur i i pr in suprafefele
longi [udinr i le 9i t ransversalc, fafd dc to le.
- i r ierder ' i le l )e ul l i ta le l t t le lo l t tm se determin[ cu relal ia
p - . pr .oT'e/ in" [W/crn3|, (18.12)
sint p ierc ler i le s l ieci f ice, in W/kg, colespunzi toal ' r ' induc! ie irnagnct ice c l iu rniez, c late c le rela! . ia (vezi ; i re l . 16.44)
(18.12, a)
yr.e : 7 650 kg/rn" :7,$5 '10-3 kg/cm3,
iar ' L 'u" are valoarea cl in relal . ia (16.4).Chderea dt ' ternperat t t l ' I 0r , r , r , / i i n i t este l i ln i tat i pr in norme, dar pentru
a ni- l conduce la intbdlr in i rea rr le i r r lu i in t i rnp, se I 'ecorrrandl sI nu depl-
leascir 30'- l ' i5 'C.
18.3. CALCULUL CADERIT DE TEMPEITATURA
DINTIiE PFJRETELE CUVEI CU ULET $I AERUL DTN EXTERIOR
Pent l i r caicrr l r r l c i rdel i i r le tcrnl ; r : t 'a lur i d int l t ' . l :e letele cuvei 9 i aeL 0, .osinl . necesalc stabi l i rea suprafe!eior de cet lare a cAidul i i pr iu convecl ie; i pr inladiat ie. I )etcrur inat 'ea acestota uu se;toate face deci t pr in i teral ie, pornind
861
l r ro -= kpp,, lso{*} ' ' 'n , [ \v lkg] ;
cie la rrnele <late consic le late a l i c i t . mai f lpr( , | iat" , t . r ' .^ l i tate. Al , .o i , avind1te 0, ,n, ar ia suplafe. te i de ladi l f ie 5, ; i a l i : r suplal 'c !c i de convcct ic S,o, se potscr ie relal i i le de ver i f icare a evacu[r ' i i l t ierdel i lor d i r r t ransformator :
P, : ar0"oS, [W] ;
Pru : a, , r0", ,S. , [W] ; (18.13)
P, I I ' ,u: l '05 (P. J- Po) [W].
A, Estirnarea cdderii de ternperaturd dintre cuvi
l i aer 0, '
Se determini in l r -o t ) r in l i :u)r 'oxi l r rat ie cLr lc la l ia
g.o ( "9N - 8" - 0o, - - 0, ,0n ["(1, (18.14)
in cate:- tempelatura nominalS a inf5;ur l r i i $^. q:ste stabi l i t l de c lasa de izo-
la l ie a t ransformatorului ; i pentru c. lasa A, $r :105"C;
- c lderea de l .emperaturd 0, , ,p2 €stc dat l de rela[ . ia (18.10), pe bazaclementelor calculate ;
- c lderea de temperatur i 0, . val iazl in l le 5"C ; i 6"C.Pentr-u valol i le rnent ic lna{e in cazul c lasei de izola! ie . \ ; i Lt 'mpel 'atufa
medirr l r - r i arnbianl $, : . 35o(1, r 'c la l ia (18.14) t levine
0,, , < 65"C - 0,r , [ 'C] . (18.14, a)
DacI se l ine searua de var iaf ia ierr ipclalul i i u le iu lu i ; i a bclbinelor pevert ical [ , pentm a ] lu se dcpir ; i temperatura de lucru corespunzl toare c lasei Ade izola! ie, se constat l cI Iem1;elatr i la rnaxirnl e uleiul r r i depl ;e; te cn celpul in 10"C temperatura mct l i t r , ; i r r la! ia (18.14, r t ) 1r 'ebuie scr is l sub forma
0,, , < i t i t .C - 0, , , r , , [o( ]1. (18.14, lJ)
B. Aria suprafetei de radiafie a transformatorului
Este def in i t l de f igura 18.3 gi se poal ,e aprecia lu ind ca bazb dimensiu-ni le cuvei g i anume (f ig. 18.4) :
- pentm cuvele dreptrrnghiulale
S, : A'S., , :2( t l + B)H,,k '10-{ lm'g] ; (18.15)
- pentru cuvele ovale
S, : f tS", : [2(A - B) + nBfH,,k.10-o[m'] , (18.15, a)
in care dimensiuni le A, B $i* Iy ' , , ( f ig. 18.4) s int in crn, iaL factonr i 1r are va-lor i le: f t : 1 pentru cuvele rretede ) l i :7,2-1,5 l ientm cuvele cu perel i
ondulal i sau cu levi ; i Jr : 1,5-2 pentru cuvele cu radiatoare (S", este ar iasuprafelei cuvei propriu-zise).
862
\ lb
f ig. tg. f . Suprafefele echivalentc
curtd,^ct t ^perel i
netezi (5, . , . : 5,) ; b _toor?. ,SttproIetelr tie r,,diitic sttttt
cde radiaf ie ale cuvelor:
:::i""," troi..; c - ctrud cu radia-tnetcule t t t l in ia in!rprupld.
transformatorului ln ulei,
Fig. 18.4. Dimensiuni le
q
cuvei
j
H
863
Dimt: t ts i r r t r i lc ct tvci , pct i l t ' r r I r 'ntrs io ln l r loalr l t : i r r r r l t ' i , cu lcnsirrni lc nr. i -tn i t ia le ale inf i rgtrr '5r ' i i de i r ta l l i r Icusi t rnrr l r in i r la ( i ( ) l i \ ] , s t : dtr t t : r ' rn i r r i , conforrnI igur i i 18.4 crr re la_t i i le :
A :2I I * I ) , , _1, 2.s, [mml ;l l : 1 '1". - l - ,s. * s, - j - - d, J- su - l - s, , f d, [ rnml ; (18,16)
H,, , - t ' , . - l 2H t - f I I i , * I I r i [ rnrni .unde :
- ' r 'a lo l i lo Cistar i te lor do izolaI ie Sr, .sz, , . . , su (cu semnif icat i i le dinf ig. 1t3.4) se aleg din IaJlelLi l 1,9.5 (d1, r / , s in l . d i rnensirrni le conductoal 'c lordelegi i tur i ) ; ccl rnai l rccvcnt .$. - . .e" - -1, ,s, _| .so;
'1 'abetrul 18, 5
t l is tanfelc minime dc izolat ie ptrr t ru ( 'on{rdcloa! 'c lo dc legl tur ia le t ransformatoarelor in ulei
I ) imels iuni , in mtrr
201a
t)
252277
J.t
30
504240
38
30
i ) )
770
Not{: Ai cstc gcosimc:r izolaf ic i coucluotorului de lcgi tur i r , pe o plr tc; d - t l in.Lensi-unea conductorului pe direct ia inf{sulare-cuvi ; s - d istanta de la conductolul neizolat lacuvi sau la infdEurarea propr ic; s, - d istantrx de la conductonr l neizolat la gr inzi le destr ingere sau al te piesc legate la pinr int , care prezint i rnuchi i .
- d istanfa I17. de la jug la capacul cuvei setensirrni i nominale a inf i ;urar i i de inal t l tensiune
- I ) , t este diametrul extel iot ' a l inf lsur '5r i i
ia in funcf ie dc valoarertdin tabelul 18.6 ;de inal t l tensiune.
Tabelul t8.6\-Distan{ele minime de la jug Ia capacul cuvei l l , .
10
300
20 | sr*300 | 470x
110x*
270
* PenLrrr I ra]rsfoi l ) l t torrc le t l i f lzate cu S.. , . > 160{) kVA ; i cornu[atorul de reglajpr ins la capacul cuvei , se ia I I1"- 850 rnrn.
** Ln teesiunea de 110 kV, bo. 'nele de int lare pcnl-ru i i i i r l t i te l ls iunc s int d ispuse i l t t r 'cjug gi peretele cuvei , ia l H1a s-a. a les numai in Iuncf ie de pr.rs ib i l i tatea unei buue evacudr i apierder i lor d in t ransf ormator.
864
lmml 500* *
C. Aria supralefei de convecfie
Aria suprafelei de convecl ie se aproximeazl cu relal ia
Aria prel iminard a elementelor de r lc i le S"", atagate cuvei propr iu-z isede ar ie S,, , . d in le la{ i i le (18.15); i (18.15, c) , va f i
S", : S"o - S, ," [mt] . (18.18)
DacI se alege t ipul de crrv l cu fevi salr cu l i re atunci sedetermini lun-gimea totald a levi lor g i suprafelele lor r - r t i l iz ind datele fevi lor fo losi te.
Daci se ut.i l izeazd tipurile de radiatoare din figura 15.25 9i f igura 15.26,aturrc i se face uz de tabelele 15.3 ; i 15.4.
in cazul t ransformatoarelot ' rnar i , . bater i i ie s int t ip izate, avincl in vedereputerea care poate f i evacuat.d.
Avind al i i le S,r , S," g i S"o se^.a;azI intr-o pr im[ var iant i e lementele der lc i re aferente cuvei , apoi se deter in in i pent lu acest caz S,; i S"n.
D. Ciderea de temperaturd intre cuvd ;i aer
Cu ar i i le S, gi S"o determinate mai sus, c lderea de temperaturd intr t rcuvi ; i aer va f i
A. Cdderea de temperaturd intre ulei si cuud se determini inpreciz ie mai mare ut i l iz ind relal ia
r,, : i%#& - 1,12S" [m,],
u"":[fff?*#]'' r"cl
f Po)
ln' ["c],
(1 8.1 7)
f inal cu o
(18.20)
forlatl cu
de qer care
(18.21)
Bri5
(18.1e)
Daci valoarea 0.o a iegi t prea mare sau plea mici fa! [ de valoarea carerezultd din relal ia (18.14, D), atunci se acl ioneazl asupra ar iei S", , mir ind-osau micgorind-o recalcnl ind dupd aceea pe S", Sro $i 0"o.
18.4. DETERMINAR,EA SUPRATEMPERATURILORINFA$URARILOR $I ULEIULUI, FATA DE TEMPETiATURA
MEDIULUI AMBIANT, PENTRU TRANSFORMAIOARELEIN ULEI
in care f r , : 1 pentru rdcirea natural5 gi f r r : 0,9 pentru r lc i reaaer.
B. Supratemperatura straturi lor superioure ale uleiutui faldse consider l cu 20o/o mai mare deci t valoarea medie
0 *oo : 1. ,24*uo : 7,2(0u" - l - 0. , ) g 60'C.
55 * Proiectares 'masini lor e lectr ice - cd. 153
C. Supratemperaturile bobinelor tnltisurdrilor fa!d de mediul ambiant{aer ' ) vor f i (v. f ig. 18.1)
0oo.:0*u, |_0," * 0"o ( '$rv - ' [ ) . [ 'C] , (18.22)
r rncle ,$ j , ' :105'C pentru c lasa de izolal ic A.DacI relal i i le (18.21) qi (18.22) nu sint indepl in i te, se revine, de ase-
lnenea, la modif icarea valor i lor l r r i S, . $ i S"u.
18.5. ESTIMAREA INCALZIRII TRANSFORMATOEULUI USCAT(IN AER)
DepI; i rea tempcratul i i inf igul l r i lor ' ; i miezului t ransformatoruluipeste temperatura mediului arnbiant ( in special pentnr t lansforrnatoarelemici , in aer) poate f i determinatd aploximat i r . cu le la l ia
D J,D
8oo -
-jj_;;i1 + l0 ["C.],do(; f + Jr , )
rn cale :ao : (10 - 12).10-4 W/cm2oC, este coef ic icntrr l rnecl iu de transmitere
a cdlc lur i i de pe suplafelele deschise ale infa;ur i r r i lor g i mie-zului transforrnatorrih,ri ;
Sr, Sr" - suprafelele deschise ( l ibere) ale infd;ul i l i lor ; i miezuluit ransformatorului , in cmt ;
A0 = (10;15)"C - c lderea de temperatur i de la stratur i le inter ioareale inf iqur i r i i la cele exter ioare.
Pentru o funcl ionare col 'espunzi toare, t lebuie sat isf icut i condi l ia
Iuo 4 0oo*, (18'23, a)
unde 0o4,, : 100'C, pel) t ru izolal ie r ie c lasl F, este supratemiteratura ad-mis5.
Pent lu t ransfolmnloarele nscal t ' de puter i rnai mari se va lua do :: 6 '10-r W/cm'goC, iar 17 nrr t rebuie sI del t5;easci l imi te le indicate la para-graful 16.4.1 (v. re lat i i le (16.41) s i (16.41, c)) .
18.6. INCARCAREA TRANSFORMATOARELOR.LA TEMPERATURI SCAZUTE ALE MEDIULUI AMBIANT
Transformatoarele dirnensionatr : pt 'ntLu o Iernoerat t r r l a mediuluiarnhianl $, , > 2{) C, c lnt ' cale f t r r r r . t ior i . .az- i ln o leruperalur '5 mai mic5, se potinclrca cu o putere mri rnrre, c1r 1f /n i ;entrrr f iecar-e grad, sub 20'C. In aceleagicondi l i i , la r lc i rca cr i r ' : id iatcralelc vcnl i late, pLrIelc l cre; te cr 0,7r. to/o pentruf iecare glad.
' , f ranslormatoat 'c le carc tu t i l l l l r le l i ic i rc N1, s i s int suf late cu aer,deci devin r': icite A''S, se l lot inciirca cri 25.9{, pinir la i} l 'rt]/o din puterea lor nomi-nal i .
Cind se ulmi i leqt .e ealculr i l i inui t ra lsfr i r rnatol cu modul de r lc i re l {S,se I ine seama cI valoarea coef ic i t 'ntrr lu i de {rausrnis ie a c i r lc lu l i i pr in convecl iect 'este de 1,7 pinir la 1,8 ot ' i , l t tc t ' t t c l r l t 'cr : i r i r -a lcazl crr sclderea ar ie i suprafe-le lor r ic i te pr in convecf ic in acelagi lapol t faf i dc t ipul Nl .
866
(18.23)
I iactor i i ext .erni , ct tm sir t l a l t i tucl iner locului de montare, v intnl , p1e-. : , i taf i i le atmosfer ice; i razele solare, inf i t renteazr ternperatura de lucru a: i rnsformatoat 'e lor cr t r i lc i re natural l . Dar. d int le ace;1 i factor i , s ingrrnr l carc: t ' o inf luenfr pel l rancnt i estc al t i l tc l inea l r ;crr lu i c lc montare.
o Pcnt l t r ca t t t r l . rensfot ' rnalot 'cru Li"rc i lc r rat i r la l : i c lcst inal . s i funcl ioneze. i o.al t i tudine 1r, s i - ; i lxratr prstra : rceeagi i .crnper-atur i r de lucru, va t . rebl i: r l t ierder i le er ' : icuaie (P,, * Pu) s i r i ie i r r r te, in culcule, rnr i mari , cu valoa-r i r ( in procenle) [15j
, . ,_ 1, f540
Jor l' - \A
t i r r l '
1 - - '
1(X)
18,7. INFLUENTA FACTORILOR EXTERNIASUPRA TNCALZIRII TRANSFORMATOARELOR
a0 : 4,4 ro- llL l ,
ID Care :
(18.24)
(18.24, a)
udinea h, rezul t lmai . . ; l lc c l t va-
It
q1 "r
q
unde al t i tudinea f t se ia in km.in cazul ut i l iz l r i i unui t ransform:rtol nr i r .maI la al t i l
c i , la sarcina nominal l , e l va avea o ternperatur i i c le lucruloarea datd c le le la! . ia (18.24, o).
?.!-intul, ca;i preeipitali i le atmosferice cle orice naturr, au o influentrfavorabil i asupra rdciri i transformatcalclor monLatc in aer }iber, ln schimt,razele solare pot conduce la o cre;tere suplirnentarl a temperaturii trans_f ormatorului cu 5-10'c ; i chiar rnai mul i , la t ransformatoarele rnic i .
Capitolul 19. EXEMPLE DE CALCULAL TRANSF'ORM.!.TOARELOR
Exemplele de calcul incl ic l st icct :s iuner real i a etapelor c l inrensionir i il ransformatoarelor elect l ice, f lc indr i -se t r i rn i ler i le coresl iunzdtoare la plr t ia le textuiui , la rela-t i i , tabele. , g i f igur i . Totodatr , exempicle c le calcul nr , . "op, i lde a_ver i f ica relal i i fe de calcrr l cu uni t i t i ie c le rnhsul l i indicate in text g idea at ' I la cum se acl i< lneazl pentt ' t r o l l l inelca l t l larnct l i lo l ccrrr t i ; i c1m st l r<l-tunjesc datele r ibt inr , r te.
. Exemplele de calcul s in l r 'ar i : i r t te cale se i l tcaclreazir in datele terneide proiectare' Ol l t imizarea ccustr i rc! ie i i ruui t ransfoLmator, la m6rimi l t .c late, se poate face sub cl i fer i le asirccle, ( : r . l rn al f i greut:r tea mi l im. i costminim al matel ia le lor act i r -e; i izol i r r le, cr)s l totr l minirn incluztnd; i cos_lrrr i le ' de fabr ica. ! ie satr pe. cele r le tx l r l r ra l . : r lc 1ren1r ' i r o pet ' ioadI 4e t in i t t sta-bi l i l i p l in terni etc. Indicaf i i re c, ,1, i inso in iur : r 'ar .e, ia alegerea ai t . i i i l i , , ,factor i in lcsnesc lcesl lucl t r .
867
Algor i tmul fo losi t in exemlr lefe de calcrul se l )oa{.e ut i l iza gi Ia proiec-tarea transformatoarelor ul i l iz incl calculatoarele electronice.
Trebuie menf ionat c i chiar ' y,entr-rr r in proiectant cu exper ien!5, g5-si lea unei solul i i bune, nu o1,. t ime, necesi t i r coml-r i t la lea mai multor var iantedc calcul l )entr i l rcek'agi m. i l imi im1;use ; accst luciu se poate real iza ugorcu aiutorul calctr latcarelor c leci lonice.
19.1. EXES{PI,U DE CALCULAL UNUI TRANSFOIiMIITOR NIONOFAZAT
DE NIICA PUTERE, RACIT C{.J AER (USCAT)
Tem{. SI se proiecte;re un lransfolrnat.or rnonofazat, de rnic[ putereurmitoarele date :
- sN : 100 vr\ ;- U'nlU,N :22Ai16 \ ;- f :50 r lz;- cos?::1:- t ipul construct iv : in manta ;- sistemul de r'5cire : in aer.Transf<lrmatortr l va avea in secr:ndar, incelt ind de la 12 V, pr ize din
in 2 V. adic i : 72. 14 s i 16 \ ' r .
A. Calculul circuitnlui rnagnetic
- Seel iunea coloanei conform rclal ie i (16.1)
cu
-t f - a r-
s" - c, l / j_: 5.10-4 l / l l l - T,()7.10-q' ' t l r $ ro
- Dimensiunilc miezului coloanei clc formlr ind l r / /o x 7,25 r 'ezi :1t5, confolm rc lat ie i (16.3)
s: .z : J,07 cmz. (19.1)
dreptunghiulard, conside-
(1e.2)
(79.2, a)
S, : kv"bl o : 7,251tr"17,
de unde se obl ine
cm;
- ldlirnea cololnei
h x 1,25l- , : 1,25 .2,41t :3,() i r cm.
Prin rotuni i rc. se stabi lesc ulmltoar-r ie dimensiuni a le coloanei :
D :. i-l cnr ;
lo - 2,5 t ,n ' t .
prentru care reztr l t i r sccl iunce co!out;ei
s, =- 1;r"61 o -= t . ) ,1t5 .3.2, : \ : 7,12 cmz
868
Iunrt i rnea pachelului de to le
t r - - r i -
t ' - ll '\' - ll ;'r'lt : 2'45" y t , : l5A F,. i 1, !J. i l , { i i
- Seefiunea fugului, considerind miezul in manta, conform rela-t ie i (16.6)
sr:*5, : 1 .7,12:3,56 cm,. (1g.3)
Fi ind un transfolmator mic, l l t imea 7 a ferestrei ( f ig; . 16.6, c) se va deter-mina dupd dimensionarea inf igurdr i lor ; in prealabi l insl se va stabi l i inal-s imea coloanei g i deci a bobinei .
- lndlfimea eoloanei, conforrn relaliei (16.8)
/," : *= : *a#= : T,e.7o-z m : 7,e cr',100: lc, 100.80'0.158
in care :A : 80 A/cm - din tabelul 16.2 'e, - conform relal ie i (16.8, b) este
c' :4,44f 5, ,8, : '1,44'50'7,72'10-1'1 :0,158 V, (19.4)
rrnde, din tabelul 16.2 se i rnpi , lne B": I T, deoaLece miezul f i incl in mantac. l in to le prof i l 1 i ; i 1, se ul i l izeazi i ta l ; l I s i l ic ioasl laminat l la rece cu cr istaleneor ientate gloasd de 0,5 mm.
Prin rotunj i re se alege l - . :8 crn.
B. Caleulul infSgurhrilor
- T.e.m. din prirnar ;i din seeundar, conforrn lelati l lor (16.11)
Er : ur - At t [90] I i ' - - 220 -
10'220 : 209 \r ;' 200 21X)
Ez: L["* Arzlo ' ru l { ' r ' : 16 + -1Ig : J6,8 Y,
200 2()0
in care, d in f igura 16.5 s-a luat Arr [ 9; l : 10 rCi , .- Numirul de spire al infS;ur l r i loL, con{ornl rc lat i i lor (16.10) $i
(16.10, c) :
w,: L: .?9 :1 z2o spire;e' 0,1 58
w, : P: -- 16"' i : 1f;6 sr;ir-e.r ' , {1, l5 l l
Pentru celelal te pr ize de tensi t rne, cot 'espund r i i rn i i toarele nurnere despire in secundar :
- pentru 14 V
az: rDzi i : toa ! ! x 93 sr, ; re ;- -16 1tr
- pentru 12 V
w', ' : t t ) ,12 : 106 I = 80 sni lc.- -16 16
869
- \ralori lc definit ive ale l luxului rnagnetie ;i indue,ti i lor magnetiee :
- f luxul magnet ic t t1 i1, conlolrn l t ' la j ie i (16.12)
q> : d ' - : 2oe --- 0,712.10-s wb ;4,44fw, 4,44. 50. 7 32O
-- inducl ia magttet ic i i in coloand, conlc.r ' rn rc laI ie i (16.12, a)
B": o - o '712'10-3 :1 1 ' ;s, 7,72.10-4
- inducl ia magnet icd tn jug, conform lelal ie i (16.12, c)
R, : -9- __ 0 '712'10-3 : 1 T.2S, 2.3.56.10-4
- t lurenli i norninali ai transformatorului. confotrn relali i lor (1ti.13):
, S. \ ' cos ?2 1o0.I : 0,595 A ;,,:H:h:";::"'r rnde s-a con sidcrat cos ?1 = 0.9, iar ' 'n : 0,85 t l in f igrrra 16.5 '
- Secliunile orientative ale eonductoarelor, conform relali i lor (16.14)
- I \ 0,595
' * , : i : j | :0,23 mm2;
I , 6,25
' * , : i : ; :2,4 mrnz,
unde, din tabelul 16.2 s-a luat J, - . lz :2,6 A/mmz, pentru ambele infS;u-
rdr i , ut i l iz indu-se conductclare din cupru.
- Dimensiunile conduetoarelor se aleg din S'fAS 685-74 (anexa 5,
tabelul 5-1)ast fe l :- l lentrrr in l i r ; r r r l le:r p l i rnal i , conclrrc lo l rofrrnd izolaI t : t t t tn stral r l t r
emai l teref ta l ic (ET)
r1r . : @(),5t i l l f ' +rur . - 0,246 umi,
iar ' d in anexi l 9, s-a l t rat d i - dr :0,1 n ' r rn (pentru a lucra ct l acoper i re)
lezul t ind dec: i
di : 0,ti6 urm ;
- pent l 'u i r i f i ;uralea securrc lar '5, con( luclor lotunci iz .o la i tof cu un
strat de email tereftalic (ET)
d, : O1,8ET =s.z - 2"515 mm2
qi de asemenea din anexa 9, d; - dz :0,1 mm rezul t ind
870
da : 1,9 mm.
- Valori le definit ive (recalculate) ale densitf, l i lor de curent, conformrelal i i lor (76.74, c) :
r, : I ' : +:i :2,42 A/mm' ;sar 0,246
J, : J- ::+ *- 2,4b A/mm,.s,"z 2,545
- Dimensiunile inf5;ur6rilor :- tndl l i rnea bobinelor, conforrn relaf ie i (16.15)
Ht : L, - 5 r t l t l :80 - 5 . :75 mrn :7,5 cm; '
- numi l r 'u l t le spire pc un s/r 'n l conforrn relal i i lor (16.1t i ) :- pentru pl imar
u),1: !2- : +:113 s, i re;d; 0,66
- pentru secundal11 p ta,u,r : . t :
* :39 spire;
* numdrul de stralur i , confolm rc lat i i lor (16.17):- pent lu pr i rnar
n,, : f - i#
:11,7 - acl ic i 12 stratur i ;
- pentru secundar
n,2 - : ! ! - : Iq :2,72 - acl icd 3 st 'atu ' i ;prsz 39
- grosimi le bobint lor , conform lc laLi i lor" (1 6.18) :- pentru pr imar
at: nr tdt : 12'0,66 :7,1.) lnrn = 8 mm;
- pentru secunadar
az : I t ,zdi : 3 '1,9 : i l ,7 rutn : 6 rnm.
- Ldfimea ferestrei transformatorului (f ig. 16.6, c), conform rela-! ie i (16.19) rezul t l
T:1+2+ (r f r r .+3:1+2 +8+6+3:20 mm.
C. Calculul pierderilor si curentuluide functionare in gol
- Rezistenfele infd;urdrilor, conforur relaliei (16.38) avind conductoaredin cupru gi c lasa de izolal ie F :
- pentru inf5gurarea primarl
Rr : prr ;" t i l lnear :0,024G I 320- '0 '152 : 20 e;
s ar 0,246
877
- pentru infd;urarea secundari
R, : prr""fu:0,02461060-'0'398 : 0,213 o,s,,z 2.545
unde conform relal i i lor (16.39) lungimi le medi i s int :
l *"atx 2(0,5+ b* lo*2a,) :2(0,5 +3+ 2,5 + 2.0,8) :15,2 crn:
0,152 rn;
lmeaz x 2(0,5 + b * In * 4q, * 2a,) : 2(0,b+ 3 + 2,5 +4.0,8 +
+ 2'0,6) : 20,8 cm : 0,208 m.
- Pierderile in infdguriri, conform relaliei (16.40), considerindkrrxkr"x l ;
- pentru inf5;urarea ltrimard.
P"n: rn 'Rr/ i :1 '20 '0,595' : 7,1 W;
- pentru inf igurarea secundard
Pntz : nrRr l ! : 1 '0,21 3 '6,252 : 8,3 W ;
- p ierder i le totale in inf lgur i r i
Pr : P,r , * Perz:7.1 + 9,3 : 15,4 W.
- Masa eonduetoarelor, inf5rsur-dri lor, conform relatiei (16.42)
G . t : y"us,ru)r l*"u, : 8,9 .70-s .0,246.10-r .1 320 .15,2 : 0,44 kg ;
G *z : Tc,rs rzwzl^"a, : 8,9 . t0-3.2,545.10-r .106.20,g : 0,b kg.
- Masa netir a fierului, conform relati i lor (1G.43, c) :
Gr '" , : S, [ ' , ' ( r , ' : 7,12 '8 '7,65'10-s : 0,436 kg ;
Gr" j : 25,(L" * L)^(n": 2 '3,56(8 + 10) '7,65'10-3 : 0,98 kg.
unde conform relal ie i (16.9, e) ; i f igur i i 16.6, c
Lj :2(b + ?) : 2(3 + 2) : 10 cm.
- Pierderile totale in fier, conform relatiei (16.44)
po x pp, -
pr . , , * po." i : kpproluof* l ' ' ' fu: t r" ,*B?G"ni) :t50,
:1,03.2,s {* l ' ' t l , .0,486 + 1, .0,98) : 3,35 w,[50J
unde p'o/so : 2 '3 w/kg, consider ind miezul d in to le de tabld s i l ic ioasd la-minat i la rece cu cr is. t .a le neor ientate gi cu grosimea de 0,5 mm.
- Curentul de funelionare in gol:- componenta actiud, conform relaliei (16.45)
(0, : i ! - : u, t f . : o,o1b2 A ;mUtr t .22O
872
- componenta react iud sau curentul de magnet izare, conform relat ie i- r -1.16. a)
f ,_ f , , -aor - r | l -
PI IJ." I Ht(L,+ 1..)+n " ' 8r
Po
^,f 2u,,
5,02'8 - f i ,02(8 r 10)- f 4. - l - .0,01 5.10-a4.n.7O-7 : 0,096 A,
^lz.t szo
n care, din anexa 2, s-ati detelminat :
pentru B, :1 T + I I , . : 5,02 A/cm;
penl . ru Bi : I T + I I , , : 5,02,\ /cm ;
nt:4, f i ind un rniez de forrnl indicat l in f igura 16.6, c;B6: 8, . : 1 T, imbinar i le f lc indu-se sub un Lrnghi drept ;8, = 0,015 10-3 m, deoarece ut i l iz inct to le prof i l (E, I ) nnmSrul rostu-
l i lor de i rnbinare dintre to le este mai rnic ;- curentul total , la f i rncl ionarea in gol , conform relal ie i (16.47)
r," : !/ r''*TTT=v/0,o-Ctt+T;6m : 0,0975 A,sarr in procente cl in 1,1-, conform relal ic i (16.47, u)
1, , [9, ; ] : j j -100 : ?t t f -" 100: to, ,Soio,valoarea cam mare insr obignui t l. / , t 01595
la t lansformatoarele mici $ i cu rniezul fe i 'omagnet ic din tabl i s i l ic ioas[ cucl istale neor ientate.
- Randameutul transformatorului, conform relaliei (1 6,52) la sarcinlnominal5 (p : 1) , in procente
, : ^ s"t" '-9'
: 1oo : --1911-.1u0 : B1,bo/o' S. \ , cos g, * Pt . - - l - Pr, 100.1 + 15,4 -F 3, :15
apropiat de valoarea considerat l d in f igura 16.5 (85%).
D. Calculul termic
- Estimarea inedlziri i transformatorului, conform relaliei (18.23)
or" = J* + I o- 15,4 r- 3,35 +15 : zo,2"c,'
ao(Sr * ^SoJ 10.10-4(t36 + 151)
unde :- suprafata l iber(t a bobinei este
Si : [2(0,5 + b + Io * 4a, I 4a,) - zts]HB: [2(0,5 + 3 + 2,5 +
+ 4.0,8 + 4.0,6) - 2.2,51.7,5 : 136 cm2gi reprezinti suprafala laterald exterioard a bobinei mai pulin partea dindreptul ferestrei transformatorului (a coloanelor laterale);
873
- suprafala l iberd a miezului (suprafala lateral i * f rontal5, f l r i ceainfer ioar i )
s,n = A(Li + t . " ) * to( t , * 21. , + ^+)
:4(r0 + 8) + 2,5(10 + 2.8 +
+ 4'1,5) := 152 crne.
Se observi cI este sat isfdcut i re la{ ia (1 8.23, o),adicr
oro : To,2 'c <, ooa*: lot fc,
pentru clasa de izolalie F, ceea ce inseamni cI transformatorul este bine di-mensionat.
19.2. EXEMPLU DE CALCULAL UNUI TRANSFORMATOR TRIFAZAT DE PUTERE MEDIE.
IN ULEI
Tem{ : Si se proiecteze un tlansforrnator trifazat de putere medie,in ulei cu infdgur l r i d in cupru ; i cu miezul feromagnet ic din to le de tabl ls i l ic ioasd laminat l ia rece cu cr istale or ientate (c i f ra de pierder i prorso :: 0,45 W/kg) cr t urmhtoarele date :
Srv : 250 kVA ;
uw :10 kV;u,* : 0,4 kv ;m:3;
f :50 Hz;
conexiunea Dgr - 5;
uK : 60/0 '
reglaj de tensiune ! .5o/o ;
Po:550 W; i
Pk :3 200 W. zReglajul tensiunii se face flr i sarcinS, pe infS;urarea de inalti tensiune.
A. Calculul circuitului magnetic
- Seeliunea eoloanei, conforrn lelaliei (1ti.1)
t r - l / . " *
s" : c, l / i r - : (4 - :- 6).10-, l / 6r '0 '103 : (16,3 : 24,b).10-a urz :" " l f I so
874
: 163 - ;245 cm?. (1e.5)
t lncle ' l ) l l lerea al)al 'ent i r 1te o colc lani , avind in vedele cI t ransformatorul vaavea trei coloane gi infd;urdr i le concentr ice, este
s' : sr- :+ : 83,5 kVA - 83,5.10s VA.. ,o
- Diametnrl eoloanei, considerind secliunea coloanei in trepte, re-zul td confolrn le lat ie i (16.2, a)
",: l l #:vaQff i+?a.2:to-+ __ 0s,4 _: 1g,g).10-, m _r .0,875
:15,4 -- 18,8 cm, (1g.5, a)
A'- : *s,"ko : 0,95 .0,92 :0,g75, iar
ks : .0,92, din tabelul 16.1, a, pentru un cl iametru al coloanei D" est i_mat or ientat iv in l re 10 si 18 cm, valoare obl inutd mai sus cu relal ia (1 g.b, c) .
De asemenea, din acelagi tabel , r -ezul t r or ientat iv.r . r r rmir de t reptepentrrr coloanr f l t r :6; str ingerea rniezului coloanei pentru asemenea cl ia-metre se face, in mod obignui t , pr in l ip i re cu lac.
Inrbinarea dintre tolele coloanelor gi jugurilor se face prin tntrelesere,sub un unghi de 45".
Lnl imi le t reptelor coloanei ey ez, . . .ent , calculate conform indicat i i lordin f igura 16.1 sau sta.bi l i te de proiectant dupi a l te norme de fabr ical ie, serecomandr s[ se rotunjeasci f ie din 5 in 5 mm, f ie la al te valor i , ast fef inci tcant i tatea de de;eur i rezul tatd din t l ierea tablei sd f ie minirnd. iar tehnolo-gia miezului corespunzdtoare.
In cazul de fa!5 se stabilepte
unde,
D" :160 mln : 16 cm,
cu urmitoarele l5 l imi a le t reptelor (v. f ig. 16.1, / ) :
(1e.6)
a, = 0,96.16 : 15,35 cm, rotunj i t ar :15,5 cm;
c, : 0,885 -16 :74,15 crn, * az:14 cm;
u" = 0,775'16 : 12,4 clt1, -r a., -: I2,5 cm; (1 g,6. a)a, = 0,631 .16 : 10,1 c ln, - - ) (1r : 10 cn1;a, z () ,465.16 :7,45 cm, + aE :7,b cm ia. : 0,28.16 : 4,48 cm, + ao : 4,5 cm.Di l construcl ia graf ic[ , la scarh, a secl iuni i coloanei rezul t r urmdtoa-
rele grosimi ale l reptelor ( f ig. 19.1) :
l t : 13 mm . : 1,8 cur;
b" :20 rr11 : 2 cm ;bs:10prD:1cmi
bn:73 mm : 1,3 crn;
D, : 9 ltlrrl : 0,.r) qrn ;br :6mm:0,6cm;
f l r ,
b:22b' :15,2cm.
(19.6, b)
875
Itr-j
Fig. 19.1. Construcf ia ]a scat i a secI iuni i co]oarrei . Partea hasurat i(d in cele 4 col lur i ) se adaugd la S,. , pcnt lu a rezul ta S, ) S".
o]cr)
cf
Secl iunea net l de f ier a
h,,
S" :2kr. )
coloanei , rez.ul tS cu reia! ia (16.4, a)
aibi : 2 ' { ) .95( l i r ,5 .1,8 + 74.2 + 12,5 .7 +i :1
+ 10.1,3 + 7,5.0,9 + 4,5 '0,6) x 773 cmz. (1e.7)
- See{iunea jugului, se determinl considerind ch jugul r, 'a avea cudoul t repte mai pul in deci t coloana. Astfel , daci la sect iunea coloanei semai adaugd cele patm suprafele ha;urate (r ' . f ig. 19.1 ; i f ig. 16.1) se obl ine
Si:2kr, farb, { arh, i a"b" - l - an(b, * bu f b.) ] :
:2.0,95[15,5.1,8 l - t4.2 + 12,5.1 + 10(1,3 + 0,9 + 0,6)] :
: 183 cm2,
ceea ce inseamni cd
^ st l3 'P': ; : ; : r '057
sete in l imitele indicate cle relal ia (1t i .7).
876
(1e.8)
-1An .:q
- tv 'J- - ' . :
s€ odougo pentru
- inil l imea eoloanei, conforn relaliei (16'8)
L": s, - - 83,5 i0 ' - 1 u,ruu m : 36,5 cm,1(X) - lcr 1(X) : : i50. 6,5
i rncle, d in tabelul 16.2 s-urr a lcs
, l - 350 r\ /cm ;
B" -_- 1.,7 T,
iar ' 1.e.rn. pe spir i i conforrn relat iei (16.8, 1. i ) este
(1 e.e)
e, : 4,44f5"R" : 4,4 '1 '50'173 "10'4 '1,7 : 6,5 \ r .
- Li l f imea lerestrei (r ' r loale or ieniaf i r - i ) se determirr l cu relal ia (16.9,r)
T -- f I - I ) " . . .32 - 10 : 16 cm,
in care, distanla dinLre coioane, confolm lelal ie i (16.9, a)
(19.9, a)
I I : aD, -2.16:32 cm,
rrnde s-a consiclerat a. = 2.Se menl ioneazd ci valor i le def in i t ive vor f i conf i rmate dupi a;ezarea
infd;urdr i lor ; i dupi caicr t lu l car-acter ist ic i lor t ransformatorului (P r , t ly9i Po).
- Lungimea rnedie a jugului magnetie, pentru fazele marginale, con-form relaliei (16.9, d)
L, x 2l I + () ,1)D,, :2.32 + 0,9.16 : 78,4 cm. (19.9, D)
Verifiearea prealabili (pentru aceste dimensiuni orientative ale mie-zului) a pierderilor Ia funcfionarea in gol, conform relatiei (16.44)
Po x Pn, : t tnp,oluo{* l ' ' " t "Zro, ,* B?Go,t) :\ DU, '
:7,02.0,45 [+) ' ' ( ,7, . r ls + 1,61 , .279) : 4Ts w, (19.10)150/
unde :inducl ia magnet ic i r tn jug
B,: + . - B"s" : B' : L!- : 1,61 T;' ,S7 S' g i 7,057
masa netd a f ier t t lu i , conform relal i i lor (16.43, b):pent lu coloane
Gt", : 3S. l .ynu : 3 '173 '36,5 '7,65 '10-3 : t45 kg;
- pentru jugur i
Go, i - - 2S,L;1ru - 2.183 .78,4 '7,65.10- ' : 219 kg.
Dach pentru A' , se ia valoarea rezul tat i d in pract ica de fabr ical ieobserval ia de la relal ia (76.44), atunci (consider ind ko:7,25) rezul t l
Po: 47s ++ :5b6 w, (1e.10, c)1,07
adic l apropiate de t 'a loate i rn l lusi pr in tem5, ceea ce inseamni cI d imen-sionarea miezului , p in i in aceast l etapi , este bine f icutS.
877
B. Calculul infd5urdrilort
-- T.o.m. din infi;uraren primarir ; i secnndari 'r, conform rela-
l i i lor (16.11, n) :
I i , x Us: Ur, - 10 000 V, infSgurare avind conexiunea I) ;
I l . Lo. t rI i ; x L '1r : +- +.- 231 \ ' . in l l i ; t r r . r r . t , i rv i r rd t .onesiunet y.
V: ' V: I
- Numirul de spire al inf[gurlri lor :
- ' pentnr infdsurarca de i .nal td lensiune, conform relal ie i (16.10), pen-tru t .e.m. nominalS
Eo 10 000,0, : t :?=1538spi le;
- numlrul de spire corespunzibor t leptei lnaxime de reglaj a tensiuni i ,conform relal ie i (16.10, a)
Au, : u!" : / : w,: j - .1 538 = 72 spire;" 100 100
- numdrul total de spire al infSgurdr i i pr imare (de inal t [ tensiune),conform relal ie i (16.10, / l )
rn i r : w, ! Lwu - 1 538 + 77 :1 615 spire; (19.11)
- pentru tnfi i;urarea de joasd. tensiune, conform relafiei (16.10, c)
*, : ! :+:35,53 spi 'e.el orc
Se rotunjegte ru; la numdrul intreg apropiat
ui :36 spi i 'e ' (19'12)
Pentru a nu modif ica raport t r l de t ransformarc se recalculeazl numXnrlde spire al inf igur ' [ r i i pr i rnare, d in condi l ia men! iner i i rapol t r r lu i detrans-formare, impus pl in datele nominale
k:E' :u".EJ ID'
Se obl in ast f e l , penl . ru infSgurarea cle i r ra l t i l .ensiune, conlorm r 'e la l ie i(16.1 I , e)
IDr: kwt : 4 * , : +ry 30 : 1 558 s ' i I 'e ;'E j"23l
Aru, : NLU%
,r , : J_ '1 558 I 78 s ' i 'e,100 100
qi numlrul l .otal
t t r iT ' : ro, f Atu, : 1 558 + 78 - 1 0?r0 spi lc. (1{) .12' c)
878
- valori le definit ive.,ale fluxului magnetic ; i indueli i lor magnetice :- f l t t ru l magnet ic u1i l (maxim), confoim reta, t ie i (16. i2)
O.- E' - 1o0oo
-4,4t l iu, 4,14.b0.1 brrs 2 '9 '10- ' ! wb ; (19'13)
- i r rducl ia magnel icr i i r t coloand, conform relal ie i (16.12, a)
B, _ ,D
__ 2.9.r0_, :1.676 T.
.s. 173.t0_{- i rLducl ia magnel ic i r tn jug, conform relal ie i (16.12, , )
R, -+ - ?"?,',i_ - r,584 r., \ , 1f i3.10
valor i cat 'e se incadreazl in l i rn i te le normale ;- t .e.m. intr-o spird, conforrn r .e la l ie i (16.72, d)
e, : lt: ry3 x 6,42 V/spird.LDd 1 5b8
- curenli i nominali ai transformatorurui, conform relati i lor (16.13, c),s int :
- irr tnfd;ttrarea de ineltd tensiune
/ , = * : : '_t : i5:8,33 A; (1e.14)miUrt 3. 10 000
- tn tnfdsurarea cle joasd teraiune
sf 250.103 : 360,75 A, (19.14, a)nt tU , , 3.231
unde, pentru ambeie infrsurrr i numitul de faze este acelagi , adic i m, - nt j --m:3.
- Seefiunile orientative ale eonductoarelor, conform relati i lor (16.1 ):- pentru infd;urarea de tnaltd tensiune
s u; - + : +11 :3,42 mm2 ;Jr 2.4
- pentru tnldsurarea de joasd tensiune
t*, :4 -- 360,75 : 131 ,2 mmz,J I 2,75
unde, s-a considerat cr infdgur[ri le nu au aceleagi condil i i de rdcire, deoareceinf5gurarea. de joasl tensiuue f i ind mai subt i re rL re"" i t .
-u i b i . , . , iar cea deinal t i tensiune f i ind mai groasi ; i cu izolai i i intre stratr i r i (se ia inf lgurare
strat i f icatd), . se rdcegte mai greu.De aceea, in conforrni tate. ; i cu incl ical i i re din tabelul 16.2 s-a ales
, I i :2,4 A/mm, $i J i : 2,75 Almmz.
- Dimensiunile sonduetoareror. Dupd cum se impune prin temi,conductoarele ambelor inf i ;ur i r i s int d in.r ,pr . , ; i izolate cu hir t le. se al"gconductoare_prof i late deoar-ece, pent.r infagura.ea d" j ; ; ; tensiune, a rs_zultat o secliune ma.e, iar pentrl cea de inaltr t."ri,,"", a"gi ,."1iuo"neste micd, se obt i 'e o agezare; i o umplere rnai bund a bobinei .
(19.13, a)
(19.13, r , )
879
Din STAS 2873/1-86 (anexa 7, tabelul 7- i1 se stabi lesc:- pentru inf'd;ttrarea de inaltd tensiune
Sirm5 O-1,8 y.2,12 STAS 2873/1-86 (gros. izol . 0,3 mm) ::3,45 mmz ; (19.15)
- pentru infdsurarea de joasd tensiune se vor util iza 4 fire in paralel,dimensiuni le conductorului ( f i rului) f i ind corelate cu indl l imea Hu a bobineigi cu numdnri de stratur i (v. r 'e la l i i le (19.19); i (19.19, a)) . Se alege ast fe l
Sirmd O-4(4,25 x8) STAS 287311-86) (gros. izol . 0,36 mrn) :4.33,1 :: 132,4 mm'. (19.15, a)
OBSERVATItr . Sir tn5 O, inseamnd conductor de cuplu, in s lare de ecluisare , ,moale"(vezi paragraful 2.2).
Grosimea bi lateral i a izola! ie i t le hir t ie a con( luctorului (0,3 mm pen-tnr i . t . g i 0,36 mm penttu j . t . ) s-a s labi l i t confornr STAS 6163-76 (anexa 9,l .abelul 9- I I I ) .
Rezul t l ast ie l urmdtoarele c l imensiuni a le concluctoarelor izolate:- pentnr infdgurarea de inal t i tensiune
q,xb, :2,1 x2,42 rnm" ;
-- pentru infdgurarea de ioasl tensiune
(1e.16)
e'xb' : 4,61 X8,36 mrnt (19.16, a)
- Valori le definit ive (reealeulate) ale densit[f i lor de eurent, conformrelal i i lor (16.14, c)
$
Jn - J:- : H
:2,41 A/mrn, ;
J i : J i - :W :2,72 A/mm,.
(1e.17)
- Tipul ; i dimensiunile infi;uriri lor. in conformitate cu indicali i lemeni ionate in paragraful 16.3.3 B; i tabelul 16.7 pentnr puterea gi tensiuni leimpuse prin temd gi pentru curenfi i calculali, in funclie de care au rezultatforma gi d imensiuni le conductoar-elor, se stabi lesc urmltoar0le t ipur i de in-fdguriri :
- i.nfSurarea. de joasd tensiune, va fi de tip cil indricd, cele 4 conduc-toare in paralel a;ezindu-se doud aldturate (suprapuse axial) g i doui supra-puse radial . Bobina va avea (v. re la l i i le 19.12 9i 19.19, a) doul stratur i (aci te doul conductoare suprapuse radial) , intre care se prevede un canal der ic i re a1q:3 mm (f igura 16.10, c, in care insl I iecare strat are c i te doul con-ductoare suprapuse axial - ca in f igura 16.11 ; i c i te doud conductoare su-prapuse radial , ca in f igura 16.12, c) .
Nivelarea indl l imi i bobinei se face cu aiut .o lu l a doui pene (segmente)circnlare, d in carton electrotehnic, de t ipul celor indicate in f igura 16.14.
- infd;uraretr de tnalld lensiune, va fi de tip stratif i t.al, ca in figula 16.27,insi cu conductor prof i lat . Bobina va avea un canal axial de r lc i re in parteainter ioar i ( la o distanl I cupr insl intre 1/3; i 2/5 t l in numlrul total de stra-tur i ) cu ld l imea ain : 5 mm.
tsobina de inal td lensiune se deaplni d i lect peste cea de joasi tensiune,rezul t ind o inf lsrrrare monol i t .
BBO
:I
- Inillimea bobinelorgu r i i 16.8
(orientativ[), conform relaliei (16.20) 9i
Ha : L" - 2si , , : 36,5 - 2 '2,5 : 31,5 cm, (19'18)
i r rc le ' c l in tabelul 16.3 i rentrr t ( i , * :0,4 kV $i U,t : 10 kV, s-au stabi l i t\ . f ig. 16.8) :
sim :2,11 ctn ;
i lnt j - 0,4 cm;
(I ; i : 0,8 crn ;
d i i : 0,8 cm.
(19.18, a)
Modul de agezare al infd;ur l r i lor 9 i izolal i i lor fo losi te este ar i tat de-
la l iat in f igura 19.2 (v ' lnai depal ' te, pr"rnctrr l E).
- Numdrul de sPire Pc un strat :
- pentru tnfdsurarea de . ioasd tensiurte, r 'czul t i d in le la{ ia (16.21)
r ln-r tJt , _ l : l i l . , - r _1:17,6bspire (1g.1g)*t ' : - l r rk" 1,672.1.uI
in care :
h, :2b' :2.8,36 :16,72 nrnl : 1,672 cm (v. f ig 16.1i) ;
fr" == 1,01 ;
f l t : O, deoarece f i ind numai doui conductoare ( f i re) supral luse radial ,se face o singule transpozil ie, dupl primul strat ; f i ind ,5i doud conductoal'e( f i re) suprapuse axial , t ranspunerea se face f I r I p ierdcr i d in in l l l imea bobinei(adic[ f i r I spa! iu sup] imentar ' ) pr in t receLea ( l lermutarea) conductoareloldintr-un strat suprapus axial in celdlal t '
Cum s-a menl ionat mai sus la stabi l i rea dimensiuni lor conductoatelot ' ,pentru ca bobina sI a ibd doul stratur i se stabi legte
I t )s j :18 spire/st lat (19.19, a)
ln i l t imea bobinei de joasd lensiune, rezul t l ast fe l , cu rela! ia (16.21)
Hai: ( r . " r * l ) f t ,k^ * nrh, : (18 + 1) '1 ,672'1,01 x32 cm, (19'20)
ceea ce inseamni ch pentru infa;urarea de joas[ tensiune, distan]a de izo-la l ie pinl la iugul feromagnet ic rezul t i (v ' f ig. 16.8)
s!*: t -=f- -2,2b crn, (19.20, o)
ceea ce este suficient (dinpoate lua s j* :2 cm) ;
- pentru inf(t;urarearez.ul t i d in relaJia (16'34),torului prof i lat
tabelul 16.3 pentru Ur^. < 1 kV, rezultd cd se
r le tnal td [er : 's iur te, numir 'u l de s i t i re pe t tn straIin care se consider i insi d imensiuni le conduc-
I:I "lur i : . ; -
. ) { t rI ' ) r r r 1t : - - l
t t )d. ' )
: 129 spire/s1rat . (1e.21 )
BBi16 - P|oie( ' t i l l 'ea ' tna$ini lor e lectr i ( 'c - ( i l . 1JJ
Numirul de stratur i
, t t t r 16:16
" , : ; - f
: 12,68 stratur i ,
ceea ce inseamni czi inf5;ularea de inal l i tensiuner \ ,a ar,ea l3 stralur i c l incare 12 stratur i cu 129 spi le; i u l t imul sLfat cu I38 spire.
Tensiunea int le st latur i , confolm le la{ ic i (16.33)
Li" : 2u, i t , ' - 2 '129 ' l ) ,4, z I 68{ l \ ' , (7( ,1.22)
pel t t t 'u care din tabel t r l i0. f i rezul t i i o g-r . r ;s i rnc a izr i l t r I ic i d in l r 'e stratur i
3" : : l >: 0,12 - 0,116 nrrn, (19.22, a)
izola! ia depl ; ind ca1;etele ] robirrc i r , r r . l ,6
rurn in f iecrr t ' l i r l te.
- Grosimea infi;uriri lor rezultir :- pentru inf t isurorea de joasiL ter ts i r tne, conform relal ie i (16.21, a)
Qi:17"1a" + n(ara + (n- - 1t , , . _-1)3, . ' : 2 '9,22 + 1 '3 +
+ (2 1 - l )Dr, x 27,r ; t mrn : . 2,1ir cm, (1{1,23)
runde :
a, : 2u' - - 2 '4,61 : ( ) .22 mrn, este glosimea stratului ;
- pentru in l i ts t t rarea t le lnal l i r letuiune, conf orm relaf ie i (16.35, a)folc ls ind grosirnea rr ' a cont l r rctolrr l r r i , iu lor , r r l l r r i r l '
e1 : r1, .q ' * ato * (n. , - 2;8" : 1:- i .2,1 + 5 + (13 - 2) .0,36 : 36,26.mm r
: 36,5 rr l t l : 3,65 crn. (19.23,a)
- Lil imea ferestrei transformatorului, conform relaliei (1 6.37), rezultd
T :2(a. i + aj + u1, { a,) * o i i : 2(0,4 +2,15 + 0,8 + 3,65) +
- l - 0,8 : 14,8 cm : 15 cm, (19.24)
fa! [ de 16 cm ci t . fusese est imat i cu le la] ia (19.9, a) .
C. Calculul pierderilor si curentului de functionare in gol
-_ Rezistenlelc inif l;uriri lor, pe fazl, conform relatiei (16.38) avindconductoare din ctrpru ; i c lasd de iz<, laf ie
' \ ( t ransformator in ulei) :
- perttrtt inf ri;urureu tle jousd lensiune
f i / - Fc. , , ; r" t t t ' t ' ' "u
' : 0,022' i '0, , l . ' . t l t - - . J,s7.10-s o, (1g.25)
in care : 's ' '
j 132'4
Pcuzs' : 0,022 Qmrn'?r ' ln ;
lnea j : TD,,z: n '1{) - - - 5{) ,7 crn : ( l , I l97 rn, (19.25, a)
runde, diamet,r 'u l rnediu, confotrn f ic-ul i i 16. t i s i re la! ie i (16.39, c)
D-z: D" ! 2a. i I t t , :16 + 2 '0,4 + 2,15 - 1.3,95 cm = 19 cm;
332
- penttu infd;urut'ea de trrulld len.siuttc
Rr : pcars. Di tmra i - 0,022.1
5:8;9 '8: t r 'g,25 o, (19.26)' sa,d 3145
in care, confor ln relal ie i (16.39, 1r)
Ime.r i - - nI) , , , : n '26,35:82,78 cm ! 0,83 m, (19.26, a)
t incl t - , c l iametnr l rnt :d iu, col l fo l 'm f igul i i 1( i .8 s i r .e lat ie i (16.39, c)
I ) ,nr : I ) , | 2(a, , - t a j + ojr) + ei . - 1$ + 2(0, ,1 - l - 2,15 +
-1- 0,8) -J- 3,(i1-r : 26,35 on.
- Pierder i le in inf i ;ur i r r i , conforrn rc la l ie i (1t i .4t t ) :- penttu inf' i t;urareu tle joasii Let:.. iurte
Pet j - ml; , iR, I | : : l '1 .032'3,57'10-r ' :J( i0,75'g : 1 438,4 W, ( t9.27)
r lnde, factol ' r r l de rnajor{r l ' ( '11 l t ie lc ler i lo l i r r ctr lenI a l ternat iv, conlornt re la l ie i, 1{ i .40, , )
l ; , t - 1- l I .73 otr [ -+i ' r r ,1rn", - o.2) -' ' t o 1 ' , ' J
: 1 + 1,73.(1,8.1. {= '= \= .0,42sn1.4" - a,2) :1,0J2 ( tg.2\ , a)[ "1] . { r - .12.1i l4 /
]n care :u - 0,425 crn; l , =- 0,8 crn, s int . c l i rnrnsiuni le conductorulrr i de ioasi
tensiune ;
p : ?cuz" :0,022 C)rnrnr/m ;
ep: l in+ -- 0,934' !P - ( ) .84 conform relat ie i (16.40, c) ;Har 32
i , . ref ic ientul lu i Rogorvski , conform rela! ie i (1t i .49, c) f i ind,
kr, :7 : '1 - I ! - ]Jf f_|E:0,e34;
(1e.27, b)
n : 2rDsi : 2.18 : 36 corrductoare Pe in l l l imea bobinei , c leoarece! i - r i lductoarele in paralel s int c i te doul supral)use axial ;
f r , - - 4 deoarece, la cele c loul stratr-rr i a le bobinei , conductoarele in' u la le l s int ; i c i te doui suprapuse radial ;
- pentru inf d;urarea de inaltd tetuitLrtc
Pet i :mA'. ,R,, I i : 3 '1,01'8,25'8, l l3r : 1 734,5 w, (1{} .28)
. nt l t ' , faclorul c le majorare a pierder i lo l in curcnt al terna.t iv, confolm le la l ie i1r1. .10, D)
k, i : 7 + 1.7: l or , ( | \ 'u ' ( rn? -- 0,2) :
' \Pl"oI
: 1 + 1,73 .0,81 . f ̂ -=) '
. { r , t g, . ( l : t , , - 0,2) : 1,01, (19.2g, art {1.() ' i . . l t0r ,
B8s
rn care:a : 0,18 crn ; 1 l - - 0,2I2 cnr, s int d imensiuni le conductor l l lu i c le
inal t i tensinne t
? : ?cu75" :0,022 Qmm,/nr;
coef ic ientul lu i Rogorrstr<i , pent lu Hni :31,5 cm rezul l . I1 in : 0,933, adic[ p lact ic ident ic cu ccl anter ior (pentru joasl tensiune);t t : LUsi :129 conducloare pe in i l l i rnea bobinei ;ITts : f rs i : 13 concl t tctoare pe glosimea bobinei .
- Densiti l i le de supraiafri ale pierdeli lor in infigurS.ri :- penlru infd;urarea de jor ts iL lansiune, confolr l r re la l ie i (16.41)
(1e.2e)
: 0,8 'zc ' (16,8 + 2 '19 -F 21,1) '32 :
= 0,61 rn2, (19.29, a)
dp : ka+ == s,e33 !!112jie - 0,81 ;
q' : ,+: #:786 w/m'9,
(19.28, b1
tunde :
c: I r r :3 coloane;
Su,; :0,8 'a(D1; 1- 2D^, * D")Hoi
=: 6 104 cm,
in r :are ( f ig. 16.8) :0,8 l ine conl de reducet 'ea suprafelei de r ic i re de ci t re distanlor i ;Dtt : D, ' { 2a, , , : 16 + 2 '0,4 :16,8 cm este diametr t r l inter ior a l
inf igurdr i i de joasi Iet ts i t r t tc:D" j : Doi I2u, - 16,8 + 2 '2,15 :27,1 c l l l este c l iarnetrul exte-
l ior a l infdgur i r i i de joasl t ,eusiune ;- pentru infdsurarea de inal td lensiune, conlorm rela! ie i (16.41, a)
p"t ;
Qi : - :t 'S, i
1 734,5 (1e.30)3 . 0,8772
unde :S,, i : n[ f ) ,S(D,; + 2D'^, \ * D, i lHni :
: n[0,8(22,7 + 2.25,3) - i - 30]31,5 :87722 cDl : 0,8772 rn?, (19.30, a)
in care ( f ig. 16.8) :Du, - Do,t - Qi :26,35 - 3.65 :22,7 cm, este diametrul inter ior a l
inf iqui ' [ r i i de in i r l t i i tensiune ;
ui(r - 22,7 -r 2.5.0,21 + 0,5 : 25,3 cm,
este diamet lu l rnediu al canalului de rdcire, cale se prevede spre inter iorulgrosimi i in l i igur i r i i de inal t l tensiune la cca. 1/3 din c, , adic i dupl n" - 5stratur i d in cele 13 stra{ur i c i Ic are inf igurarea;
D,r .4 D,, , * ( t t :26,35 +:- t ,65 - 30 cm, este diametrul exter ior a linf i ;ur iu ' i i de inal t iL I t 'nsiune; aceast i t suprafat i este spi latd in in l regime der i le i r r l de r Ic i re.
A1 i t q j c i t 9 i q, se incadt 'eazt i in l i t l i t .e le nolmale (v. paragraful 16.4.1) '
- Fierderile electrice totale, sau piertleri le la funcfionarea in scurt'e i reui t Ia euren{ i i norninal i , confoLrn relal ic i (16.41, b)
Pr,_n =: I t , , i * 1t , , , - 14:- t8,4 *77?t4,5:3173 \V, (19.31)
BB4
:65e Wim"
- . ' . r loa're, care se incadleazl in l imi te le aclrnise conform STAS 1703/7-80,
- , l , ,aterea l rebuind sd f ie de +70o/o din 1)r ," , impuse pr in temr (r ' . tabelul 3.8).
OBSBRVATIE, inainte de deterninarea n;aselor infdgurii' i lor, a pierderilor gi cu-.rntului la funcl ionarea in gol , este reconrandair i l a se proceCa la ter i f icarea incadrdr i i; r l i rn i te le adur is ib i lc a tensi tu l i i dc scurtc i rcui t , adic i a rel i l ica c laci d imensiuni le stabi-
. . :e pini acum sinl- bune satt nu.
- Componenta activi a tensiunii de scurteircuit, confolr"n relaliei (1 6.48)
, , , " :* , r(x, - ; f i } . ruu : 1.20r)%,
- Componenta reactiv{ a tensiunii t le scurteircuit, conform rela-t ie i (16.49)
t t )rqu'nfu ,l ,l *8'A q /.. I ( l{ ) _t ( / , r - - , . r -
crHni
:5. io, (19.32, a)
Llnde:
conform relaf ie i (16.4{} , c) .
, Qjn t f t io , ( l i - ( t i
t t - - j -
43
conf orm relal ie i (16. ,19, l ,
: o,rr -F !!ji! * rq+j{l :2,e3 cm;
(1e.32)
- 73.35 cm - () ,7335 m ;
(16.50,
5.16 o/o.
6.42.32
t* - nfn,l-r ; 0,3
)
- 2er, , -F ai , *
3,65 1 0,5 +- : i (2,1
+
: " [ ro +2.0,4+0,8 + )l
l
A' i r :0,934 (v. r 'e l . 111.27, l t ) ;
conform relaf ie i (16.49, d)
A'o: l L r- : I Ia -1r u 'U156'32 t l ,' r '8 ' l n 3.2.93.0,931
in care, conforrn f igur i i 76.40, c
r : I I " :0,5:0,0156nR ,) :
cu
H, : Hai - H", : 32 - 31,5 : 0,5 cm ;
r :3.
- Tensiunea ile scurtcireuit,
/-;-ue:Juzyol t t l , r :
c)nforrn relaj ie i
(1e.33)
885
1,296, + 5, :
Deoarece valoarea obI inu{5 nu se incadreazi in abater i le l imi t l admisede STAS 1703/ i - 80, ( r , . tabelul 3.8) care s int de +10"/ ; d in u1. - i i ;q"impus pr in teml (valoarea calculal i i t lebuie s5. f ie cupr insi intre l imi te lc5,4 -+6,67,) se vot schiml ia dimensiuni le conductof i re lor , ast fe l , inci t fe-least la t lansformatorului (deci ; i bobirrele) s i rezul lc cu o in l l l i rne tnai micir; i o l i { ime mai mulc.
Se reiau cleci c l in nr i r r otapclc r lc c:r lcrr l , < le la rela! i i le (19.15), toaieconsidera. t i i lc ; i expl ica! i i le antt : r : ioare r lminind valabi le.
- Dirnensiunile conductoarolor' :- - pentr t t i t t f t i ;urureu t le inal td lensi i r l re se rnenf ine acelal i conductol
ca anter ior ( r r . re l . 19.15)Sirrni 0-1,8 x2,72 STAS 2873,/1-BG (glos. izol .0,3 mrn) :3,45 mm';
d xb' :2,1 x2,42 mm, ; (1e.34)
-- pentrn tnfdsurarea de joasd [ensiune (tot cu 4 fire in paralel)Sirmd O -4(4,75 x 7,1 STAS 2873/1-86) (gros. izol . 0,36 rnm) : 4 '32,9 -
: 131,6 r t tm2 ; (19.34, a)
a '>: .b ' : 5,11 X7,46 mm2.
- Valori le definit ive ale densitf,( i lor de eurent :
- Tipul ; i dirneusiuuile inidluri ir i lorvarianta anterioari.
inSl t imea bobinei de joasi tensiune (r . .
ttt s i -- 1 .3 sPire/s tt 'a t .
Pentnr cele u, - : 36 spirc, rezrr l t i c i bobina vacu un canal axial e ie :3 mm, intre stratr , r l i ;
- pentru tnfcisttrarea tle trrultd lensiune (v. rel.
(19.34, ' )
se stal) i lesc ident ic ca s i in
rel . 19.20), r 'a l i
( l 9.36)
avea t0t doui stratur i
19.21)
r, _ L _ ;*
: . 2,41 Alnm, ;
r i - Jr- : *#
: 2,74 A/mm,.
Hni: (a," , - l - l )h.A'" + n, f t " : (18-1 1).1,492.1,01 :28,63cm =
= 29 cur, (19.35)
unde noul / r . (v. r 'e l . 11).1f)) este
I t . , . ,2b' - 2.7,4(\ . . .= 1/ t ,1)2 ninr , . . 1,492 cr l .
_- indll imt a ferestrei, pent.r 'rr acelea;i distanfe de izolalie ca itr rela-
! i i le (1!1.18, o), r 'ezul t i i l in le laf ia (19.111)
[ ' , : 17, t -1- 2si , , " 21) -1- 2 '2,5 - iJ4 crn, (1! ] '35. o)
r tnde s-a consider l t t .s, , , , - s, , , , ' - 2,r , ) t ' tn, l l t t t t . t t t a r 'ezt t l la bobinele cu aceeagiin i l l ime, t legi se l )utea lua . ! ;2, r rc! mic (r ' . Lel . 1!1.20, a).
* Nttm(rrtt l r le spire pe ult slrul :- pentru tnfdsurarea i le joasd lensiune, r 'dmAne acela; i nt tmdr t iat de
relal ia (19.19, c) , acl ic i r
,q
0,242
BB6
1 : 118,83 spi le istrat .
Se stabi lescu, i : 118 spire/stral . (19.36, a)
Numhnrl de st lat t r r i
n" ' : '= ! ! ! : - 1t i36 : 13'86' s l ratur i 'r r , i l l t j
ceea ce insearnni cd inf lstrrarea cle inal t i r tensiune va avea
/ l . r : 1.1 st latur i , (19.36, D)
diu care 13 stratur i crr 118 spirc; i u l t imul strat cu 102 spire.Tensiunea int lc st latur i (v. re l .19.22) rezul t l
U ^ - 2ru, i t : r : 2 '118 '6,42 x 1 515 V, (19'36, c)
lezul t ind aceea; i grosinre a izol i i { ic i d intrc stratur i , } - : 0,36 mm cu ceadin relal ia (19.22, n) ; i aceea; i de1;. i ; i rc ' a r :a l letelot bobinei cu 1,6 mm in f ie-cal 'c l )ar le.
- Grosimea infi;uriri lor rezullS :- penlru infd;ururea de joasd tensi t tne (v. re l . 19.23)
ai - I1, iQ." ! I t , ,Qio * (n" - na - 1)8u. :
:2.70,22 + 1 '3 * (2. 1 - 1)Ei , :23,44 mm ! 2,35 cr.n, (19.37)
unde :et :2e' - 2 '5,71 : 10,22 rnm, este noua grosime a stratului ;
- petltru irtf r i;ururea tlc inallr i lensiune (r'. rel. 19.!$, a)
Q; : 71, i ( t ' - l - a, , , ' f (1t . , - 2)8, :
:14.2,1 + 5 + ( .14 - 2) .0,36 :38,72 rnm ! 3,9 cm. (19.37, a)
- Li{imea ferestrei transforuratorului (v. r 'el. 10.24)
' l ' -- 2(Q rr.i _i- a ; * e i; )r ( i) - l a,, -=:2(0, .1 + 2,35 + 0,8 + l l , { ) ) + () ,8:15,7 cnr :16 ctn, (19.38)
:rdic i valoarea c{ l rc [ t tsese e'st inratd crr le la ( ia (11].1] , a) .
D . Recalcrrlarea pierderilor in infdpurXri si in fier5i a curentului de funcfionare in gol
- Rezisten{ele infd;uririlor pe fazir :- pentru infd;urarea r lc . ioasi i tensiuttc (r- . r :el . 19.25)
R; --pcr;e" y! : t : - - , - 0,o22 j" ,1, ' iu ' , " : t . r j l . l r ) -3 o, (10.31r)n tJ 131,t j
runde :lncrt j : TDr, , : n '1t) ,15 : ( i ( ) ,1 ( .m : 0,601 m,
cuD^, : D" ] 2a*1 I u i : 16 + 2 '0,4 + 2,35 :19,15 cm;
BB7
- pentrtt tnfd.;urarea de tnal l i t tensiune (r ' . r 'el . 19.26)
R,. : pcuzs. u ' l 'nca
' : 0,022 1558' .q:848 : 8,42 () , (10.3g, a)
s ur 3,45
unde :
Imect. i : TDr,r : x '27 :84,8 cm :0,848 nr,
cuD*r : D" | 2(a* i* a, * a i ) I a i : 16 + 2(0,4 + 2,35 + 0,8) + 3,9 :
:27 cm.
- Pierderile in infiguriri:
- in tnfd;urarea de joasd tensiune (v. rel. 19.27)
P,r i : mk,. iRi I j : : l '7 ,0,17.3,61.10-3.360,75' : 1 475,6 W (19.40)
unde, pe baza relal i i lor (19.27, a ; i b) :
k, , - | | 1,73a3,[-- l - ] 'o '1- f - 0,2) :- t P ' lon I
: 1 + 1,23.0,812rf
- ! - } '
.0,47s4(4, - 0,2) :1,047 (19.40, a)[ 0,022 101 . ,
qi in care :( r :0,475 cm ; b : 0,71 cm ;
kn :1 - ' ' * j ; ! "" : t ' . !=:=! f :0,s22; (1e.40, b)
ep : kn+ :0,922 ." '71; :16 : i ) ,g12 ;HB 29
- tn infd;rteree de inalld lensiune (v. rel. 19.28)
Ptt t : ml; , . tR,I l : 3 '1,01 '8,42'8,33' : 1 770,3 w, (19'41)
unde, pe baza rela l i i lor ( 111.28, a ; i D)
k, i : 1 | 1,732' , ( -J- ' | '6+1rn? - u,2) :' t ? 1, , ' l
: 1 + 1,73.a,79- l ' f -+
- l ' .0,184(1{z - 0,2) x1,0 '1,t 0,022.101 /
in care:
a:0,18cm; b-0,272c.m;
rr - t t )s i : 118 conductoare/ in l l t imea bobinei ;
' bn 0,9220'272'118 : o,7gs ;&p:Kn
H-, : 29
nl" : 71. . : t4 aonrtrctoate pe grosimeEr bobinei .
- Pierderile electriee totale sau pierderile la funclionarea in scurt-c i rcui t la curenl i i norninal i ( r ' . re l . 19.31)
Pftx : P"ti I Peti : t 475,6 + 1 770,3 = 3 246 W, (19.42)
valoarea care se incadreazd in l imi te le admise de STAS 1703/7-80 (v ' ta-belul 3.8).
BBB
- Ileusitilile de suprafalri ale pierilerilor din infi;urdri :- pentru tnfd;ttrarea de joa.sd IenSiune (r'. rel. 19.29)
,1, -: P.u.: ,,t! '-!:! :881 w/m,, (19.43)
cS a' i 3 '0 '5583
Lrnde (v. re l . 11).29, a)
S,, j :0,8.n(1)1i ' l2D^" * D,)Hr:0,8.n(16,8 + 2.19,15 +
+ 21,5) .29 :5 5.33 cmz : 0,5583 m,, (19.43, a)cu
D"i : Dr i t2a, :16,8 + 2 '2,35:21,5 crn;
- penlru tnfcisurarea de tnel td tensiune (r ' . r -c l . 19.30).
,1,: : ! ' : t l11?= :71b w/m,, (1e.44)
.S, . i 3.0,8245
unde (r ' . re l . 19.30, a):
Swt : n[0,8 (D11 + 2D;t) * D"r lH u :
: T[0,8(23,1 + 2 '25,7) + 30,9] '29 :8245 cm2 : 0,8245 m2,in care :
Dr, : D-, - a, :27 - 3,9 : 23,1 cm ;
D*r: Dru*.2n,a ' { ato:23,7 +2'5 '0,21 +0,5:25,7 cm,
consider ind, ca gi anter ior , canalul de rdcire la cca. 1 /3 din a, (spre inte-r ior) , adicd dupi n, :5 stratur i d in cele 14 stratur i c i te are inf5;urarea deinal td tensiune ;
I )" i - D,, , I a i :27 + : i ,U : 30, ' l ) c.nr.
Cum se observ5, at i t q i c i t ; i rJ, se incadreazl in l imi te le normale indi-cate la paragraful 16.4.1 (r- . re laf i i le 16.41 ; i 16.41, a).
- Masele eonduetoarelor inti;uriri lor se dcterrrrini cu relalia (16.4\:- penlrrr infdtrurareu de. iocrsi t lansi t tnc
G*i : ^(c 'usvl .1ai lnea I :8 '9 '10-3'1 ' :116'36' t i0 '1 :25'4 kg;
- pentru infd;ttrarea de tnalti i tensiune
Gwi : ^(cuS ut tDir lm,a , . : 8,9 '10-3' f ) ,0345'1 636'84,8 , : 42,6 kg. (19.45, c)
- Dimensiunile definit ive ale miezului feromagnetie sint deci(v. f ig. 16.2):
I Dc : 16 cm (\ ' . re l . 19.6), cu dimensiuni le t reptelor conform f igur i i 19.1,
I O""tLu care au rezt t l tat :
S" : 173 cmz (v. re l . 1{} .7) ;
Sj : 183 cm2 (v. re l . 19.8);
L" :34 cm (v. re l . 19.35, a) ;' f :16 cm (r ' . re l . 19.38) ;
M:T*D":16+16:32cm;
Lt :2M + 0,9D, :78,4 cm (v. re l . 19.9. b) .
889
- Masa net i a f ierului , conform relal i i lor (1 6.43, D):
- pentru coloane
Gr, , , == 3S,/- .yr" : 3 '173 '34'7,05 '10- ' =- 135 kg ; 119.41i)
- pen t l t r j r rgrr l i
Grej : 25. ;L;1r. '= ' 2 '18: l '7u, ' { '7, t i5 '10-3 : 21{) kg. (19'46' a)
- Piertleri le in fier, care leprezintir ; i pieldeli le la functionat'ea ingol , conform rela{ ie i (16.44) - a sc vedea gi le la l ia (19.10)
po : p". : Ar,p,n, , , {*) ' '1R1G1,". +- Bj2GF"i) :
:7,07.0,45 l i9 l" ,1,67r l j '1: i5 + 1,584,.219) : 447 \Y. (19.47)[50J
Daci pent lu l ' , se fo lose;te valoalea cl in pract ica de fabt ' icaJie a t rans-formatoarelor (v. observal ia c le k i le la l ia 1t j .44), aLuuci (consider ind k, :: 1,25) rezrr l t i
Po :447 l '25 - 522 \ \ ' ,
1 ,07
1,, :L::- - 522 : (),()174 A.n1(t Lt . : t . 10 000
( l {1.47, a)
valoale care se incadreazi in to leranjelc impuse t le STAS'1703/1-80(v. tabelul 3.8).
_- Componenta aetivi a cureutului t le funetionare in J;ol, conformreia{ ie i (16.45)
(r e.4s)
- Componenta reaetivir a eurentului de funefionare in gol, conformlela!iei (16.46, D)
l IcL. l ' l I jL j l r ,uJ" 6.
[u, -= 1r.V2rr,,
_ 2,5.34 + 1.7s,4 r , . r ;** ; .0,2b.10_3
:0,096 A, (19.48, c)./r- r r;s
in care ru^:2, iar d in anexa 4 r 'ezul l i :- pentru R, == 1,676 T => H,. : 2,5 A/crn;- pentru Ri - , . 1,584 T => I I , :1 A/crn;-- pentru unghiul de imbinare dintre to le le colc-ranelor: ; i jugur i lor
d:45" rezul t l :
8 i =0,025'10-3 m;
B, -- lJ , cos o(: 1, t i7r , 'J ; - - I , l8 ' f .
-. Curentul (total), la func{ionarea in gol a transformator-ului (valoareeficace), conform relaliei (16.47)
890
I,o :tlI"* +7u: "zo,TTZ;T-oFs6-'
: 0,0975 A (19.48, b)
sau in _orln, conf ortn rela! iei (16.47 , a\
1," ln i i 'J- td -TF1oo ry 1.17o, 'u.
E. Tensiunea de scurtcircuit
- - Cornponenta act iv i i a t tnsiuni i de scurteircui t . conform- v. $ i re la l ia (19.32)
, . t r , , - - - t t 1()() : 3 24( i
1(ro : 1,2g8o,1, ..S\ 250'1t)x
- ( lornponenta leart ivd a l tensiuni i de senrtc i rcrui t ,! ie i (16.49) * r ' . ; i re laI ia 11t l .32, a)
,rr,: 3r:Jn!u''It"}lt':- 1in1 oo :' ?,H,;
* 2.r .4.rc.10-?.50.15b8.8, : t3.0,747.3,0{J.1 0,g22.100 :S,g 'o/ , , , (1g.4g, a)
6,42.2errnde :
- conforrn relat ie i (16.41), a)
D,:d, . i 4 aio lat" +
nr- f , , , :0,gl_0,3+0.5 +2,:15+3'9:3,0g cm;"4343
- confolm relal ie i (16.4{) , b)
In ,: rc[r, U 2u,,, i -F a.i, - i- ! I tr,,, - '1 l l(tr , '1 rr;n)
: " [ rG
+ 2.0, ,1 * 0,8 f3,9 i 0,5 -1- 3(2,35 r- 0,3) 1
| :74.7 crr l - - 0,747 m;J
l ;u =- 11,r .122 (r ' . r 'e l . 1 l ) . ,10, L) ;
I io x 1, t leoat 'etre in i l f inr i le bobintr lo l c le joasir ; i inal t i i lensiune sintaproxinra t iv cglr lc .
- - Ten-r i11nga 4, , s(rurtc i r ( ju i t , confornt r .e la! ie i (16.50, c) - r ' . ; i re-la l ia (19.313)
tt,. :. uli; 4, 4:, JItH8t +trnS, -- 5,.)7o/o (19.49, b)
val6are, cale se incacl leazl i in : rbal er i le t rchnise c le S' I 'AS 1703/1-80 (v. ta-helul 3,8), care s int . de _1-10 _9,o c l in u r^ ' .
Rezul t i deci cI pentru noi le dimensiuni a le conductonr lu i infd;r . r r I r i ide joasd tensiune, pentru care au rezul tat ; i a l lc d imensiuni a le inf5gur i r i -lor g i ferest le i t ransfornal .orului , tensiunea dc scrrr tc i rcui t s-a incadrat inl imi te le adrnise. Acest.e c l imensiuni se consic ler i deci ca f i ind def in i t ive, b ine-in le les dacd ele vor corespunde gi la I 'er i f ic f i le mecanice ; i lerrnice.
In f igura 19.2 este reDrezenlatS, la scar5, secl iunea transversald pr ininf igur l r i le t . ransforuratonr lu i , d in exemplul considerat ,d in care reese at i tmodul concret de real izate a izolal i i lor pentru distanlele previzute, c i t g iforma construct ivd cu dimensiuni le reale ale inf isurdr i lor .
(19.48, c)
rela! iei (16.48)
(1e.4e)
conform rela-
1:
891
F
s€er0rttTl
04'=309
o3n
. 'r /,/, ',
I.EI mognetrc
cIo(J
,
Fig' 19'2' secliunea transversald prin infi;uririle transformatorului trifazat in ulei
7.- cirindru ,,o,on, n::, .:,.: u ^^d: .22: il,!;,,t,,?#,1";: , , _ pand de cristantd. (per_l inar) ;4- izolal ie"de
"orton g ' ios 'a i e
^ i ' ' )J ' - . tnfd;urare de i . t . ;6 - izoral ie de ega_lizare infdpurare de i.t. (trafobloard); 'i-f
iialulie tle. egnlizare infdEurare cLe i.t. (tr(rfo-boord) ; 8 - inel i :o lat i l c t t t l is tut t l , , r i .
, . lntreaga in l ' rgurare-( i . t .+ i .L.) este real izat : i d i r punct de vedere teh-nologic, snb form[ de tnfd;urat'e no'nolit, aclicr infd;t,.ni '";;; i .t. se deaprnd(bobineazl) d i rect peste. inf lgurarea cie i . t . , evident 'cu prer,-ederea penelor Jgi izolal ie i a ( f ig. 19.2).
:___- Spirele, de reglaj s int I rer- izrr tc la extcr iorur infa;ur i r i i de inat td ten-slune, pe ul l rmele doub stratur i .
892
=168
c, =235 h,4 o, . .3g
iiilliiil
EI6u
oD"oD"0Q"t
ir rnd mroorreJtc nferbr
Fig. 19.3. Sccliune transversali prur infdsurdrile unui transformator dc puteremi j locic 200 kVA, 30/0,4 kV:
7 - cilindru izolant .r1ros de tI mm; 2 - tnfd;urctre de j.t. ; 3 --izolalieegalizare infdgware de j.t. ; 4 - pene de consolidare gi dista4lare din pertinan;5 - cilindru izolant gros de 1 mm; 6 - pene consolidare gi distanlare d)n car-lon ; 7 - cilindru izolant moale (din straturi de hdrtle, gros de 2 mm); 8 - gaibdrdsfrdntd. (carton) gros de 2 mm ; 9 - tnfiigurare de i.t. in doud secliuni (galeli) ;10 - egalizatori izolcutli i.l. ,' 11 -- inel cu dislanlori din carton ; \2 - ilis-tanloil ; 13 - inel izolant penlrtt egalizare bobind i.t. ; t4 - inel izolant cu
rlistanlori.
893
! le
r l) ;09
i ! '-.;I E.- i
d
I
'qr
B'>
€*: .6a.-
.Ed
i : l ra
6c. .
! :
nl i
3r "! \ '5
l i . 'a
3;: ' "s l*1
J ' '=
, ! . ' ::€ d ': c{
I Otr
-,!n
,4.
I
c
g
$i I
, ,6 .
3..\c
- i . \,3*
io
i ; i. :
' 'c r :
rP'/B
' t -S". . i *
.* a.
: ra
l r'c(O ' . (
. " x' ! l
'8. .ccO:F
$Q
g'-?l
! '^ E
*='c I
:RF
s 6.-
aqi+x:
i ' i .s
, ' - ' i l' :9
, i i >' ,9. :
a
: ' \s{
: " ;a,b
'- I
,E!
!v{5
lh
- :I
'c i)i t li l l
i r- J
l
. . :H!
4".
?l
qo
sF
: . "; 'Ba,:
id.
9.::?q
a.R
3l: -J;
1'-
c
\e
I
: " i
a.
'=r c
kl
a '@
ES:a
rB
^i'v :3a,
<:. :d
t -
Na.
JN:
>3.
: i , i>s'
j h+
r- i
:E:
ta l
lc$:
O\. : :
i%.
I. l
;
I
p'
EI
:J
c\
t -
v
IC
=
; l
EcN.
OI
- i
;8trt r r
o.:!€
]J€
ip
N
F
4
@
, ! .
a
o,
Il
l'!*
- l
+l*-J
In cazul t ransformatoar-c lor la care tensir in i le nominale ale inf5gur l r i lors int egale sau mai rnar i ca 2() hV, atunci pentru cregterea r ig id i tnJi i d ie lec-tr ice a distanlelor c le izola{ ie indicnte in tabelrr l 16.3, se prev5d la acea in-ia;urare (sau la ' arnbele inf isur i r i dacl ambele tensiuni > 20 kV), mdstrr iconstnrct i , r 'e sr t l . r l i tncntare.
Astfel , in l igura 1!) .3, s int prevlzut i la inf lqurarea de inal t i tensiune,cale are IJrn : 30 kV, at i t c i l i r rdrr i l izolant moale (y:oz. 7) cu grosimea de 2 mm,lcal izat d in rnai rnul te s i ratul i dc hi l t ie de 0,06 mtn r isfr int par l ia l pestelral tea I rorr ta l r i a in l i ; i i r i l i i , c i t s i ,saiba electroizolart l i t r r is l r int t i (7toz. . l )( 'u grosirnca de 2 rnm l isf l ' int i pe toat i pal tca f lontal l i a inf isur i r i i ; i confec-t ionat l separaI d in cal ton elcct lotehnic.
Se observr i , de asert ' i t ' r tea, cI penlr 'u o mai ral ionalS ut i l izare a izolal ie iconducr loruirr i , inf lsurat 'cr t r l r ' inal t i i Icnsi l ine cul 'e estc dg t ip strat i f icatS,este secl ionat l in 2 gale! i (notat i crr secf iunea I ; i a I I -a) ; i de indl l imea 11"I iecare, c iL; i faptui c i t l is lanlele de izolare faf i de jugur i s int d i fer i te (s i* :
- 2,2r.- t cm i i .s iu - 4,8 cm), ceea ce a cor ldus s i la in i l t imi c l i fer i te ale celorr lorr l inf l ;ur i r i ( . IJsi ) I I r ) .
Acest lucm prczint i unele dezavantaje sub aspectul sol ic i t i r i lor lafculele electrodinarnice axiale, compensate insi de avantajul important alrnei mai bune urnl t ler i l i Icreslrei ; i deci la dirnensiuni nrai mici a le l . ransfor-nraI orului .
in f igura 1t) .4 este reprezentat ansamblul nr iez bobinat. a l t ransfornra-torului cu schela metal ice, capacul cur-ei g i izolal-oarele de j . t .9 i i . t . , montatel le capac. Sint evidenl iate, de asemenea, conexiuni le intre inf lgur l r i , la comu-tatorul de reglaj a l tensiuni i ; i la izolatoatc, a l i t pe partea de inal td tensiuneci t ; i pe cea de joasd lensiut te.
In f igura 1[ ] .5 este reprezentaL ansamblul general a l t ransformatoruluir ie 250 kYA, 1010,4 kV, cr t scct inne longi tudinal5 ' ; i t ransversale.
F. Caracteristici le de functionare
Caraeteristieile externe se determini cu relalia (16.51, o) in condil i i lernent ionate de relaf ia (16.51), iar caracter ist ica randamentului cu relal ia(16.52), pentru di fet ' i te r .a lor i a le lu i P: I r l I rN; i pentru Ur : constant gicos o, : constant. Rezul tatele calculelor s int t recute in tabelul 19.1 cu aiu-
TabeIuI 19. 1Caracterist ici le dc functionare alc transformatorului
, de 250 kVA ; 10/0,4 kV
0.-t r - ll.
1
1
o,on I o,rs o,so
I o,zr
0,95S
0,25
0,996
0,987
1,008
1,0() Lr:O
0,9s3 0,99 0,986 0,983
0,97 4 0,961 0,949 0,936
0,985 0,982
9,875o,942 0,983 0,984 0,982 0,970
895
ilI
Fig. 19.5. Ansamblu general al transforrnatorului de 250 kVA, 10/0,4 kV :
1 - onsambht parle d.ecuoabild ; I miez feromagnetic ; ll - infdgurare de j.l. ; Ill -tnfd;urare de i . t . ; lY - ansamblu scheld metal ic[ t ; Y - izolatodre ; VI- coner iuni ; 2 -cuud.curadiatoare;3-garni lurdcapac;4-grtrubf i rarecapaccuui t ;5-robinetdegolire ; 6 - termometrtL cu cqdran ; 7 - conseruator ; 8 - nioeld de ulei ; 9 - bugon deumplere cu ulei ; \0 - releu de gaze (Buchltolz) ; 11 - liltru tle aer cu silicagel ; 12 - supapd
tle sigurattld.
torul cdrora s-au t l 'asat caracter is i . ic i le de funcf ionare reprezent.ate in f igu-
ra 19.6. in expresia landamentului s-a luat 1;entru 1)u, r 'a loarea datb de rela*
- t ia (19.47, n). Din acerst i exl) l 'esie, se obsetvi l ca at . i t . j rentru cos !o: induct i l ' ,
c i t q i capaci f . i r ' , caractcr ist ica landarnentul i r i este aceeasi , delr inzind doar c le
valoarea lu i crus ?: , nu qi de car lcterul salc in i i ( int l r rct iv satr capaci t iv) .
896
1nq
1
nc6
na
---T-
I
!i l
cos(pz=0,7cqP
e;-1
=0,7ird
q8s
NR
n
09
q8s
08
n
Fig. 19.6. Caractcr ist ic i le dc funct ionarc
a - caracterislicile crlerne :
I+ .--_-- -., -- --.rlI I a-r n
- -! l ' - l ' ^zt ' tn?q
cos$=O.7
__L-- _-l
ar-T /TlJ - tat L^l
ale t ransformatorului de 250 kVA, 10i0,4
b - caracleristicile randamentului.
1Nln
o
Ia
!
q0s0ls 0,25
G.. Verif icarea solicitdri lor mecanice
1. \terif iearea infl;uriri lor Ia aetiunea for!elor eleetrodinamiee
Deoarece cele doul infdgul i r i c le.1.1. s i i .1. au c( 'e leaf i inal f imi (11 " ,
x
z Ho,) , iar spirele de reglaj a l {ensiuni i s int repar{ izate pe intreaga in i l l imea inf igurdr i i de i . t . (gama de rcglaj de ; l 5o{, , ctrpl incle uu nurnir de 2.78 =:156 si l i re, care colespund ui l i rnrr lu i st lat dc 102 sPi le ; i inci 54 spi le din
l)enul t imul strat) , rezul t i i c i i r r f uncI ionarea Ir 'ansformaf orului nu apalnesimetr i i axiale importante ale solenat i i lor ' , carc s i conciucir la for f e elect lo-i l inamice axiale per iculoase.
De aceea infS;ur i l i le se vLrI ' r 'c l i l icr , i nu mai la ac! iLrnea for ' f e lor e leclro-, l inamice racl ia le. Se face de asemrirea si o r-et ' i f icarc ia act iunea for{ei inter i -
' . r , r ' t ' F, , ( i ic . 1 7 .2. u) .
897
- Curentul de ;oe, conform relat ie i (17.1)
I r .u, : L- . , 10"V:r- ' ' l 1 -
l r r t t ' u '2 ' 8 ' :13 . : 335,5 A, (1g.50)g". - r .1 -
, , .1,
- For{a radial i r , cr infornt re la l ie: (1 7.2)
F, . - u, , ( tu '1," \ ' l
" "" 1 '
[ . ; . . l { t - . ( l i ; f i : } : l ; r '5) '? t ' '84t1 (} ' ,g- ] l -
' ) I IL 2 '0,29
. - 40: l . i ( )" N.
- For(a intrr ioar i r , r 'a le act ioueaz[ in di lec! ia rx ia l iinfd;nl i r i , conf or rn re la l ie i (17 .2, l ) )
7tn : - j - -
1, . , - : l 'o l i , I0:r .103 = 25.1()3 N.
2rI B 2. 29
- Efortul uni tar la int indele in ' int i isuralra cxtc l ioar i lr t lat ie i (17.4)
(1e.51)
asupra f iecirei
(19.51, a)
( i . t . ) , conform
1,,' ) r -
21rrD rs ,,.i
4t i : ) l { ) r : 13,7 ] \ tPa, (1e.52)L] . r ' . 1 SirB i | ,4 i ' r
r i ( r ie , ioasir tensiune) sd f ie supusi la
er i f ic i r rnai in l i i condi t i i le impuse de re-
e <l istantoarc crr care I rebuie consol idat l
t ' " ioa. . care cstc nai rn ic i i deci l l imi le l t , a<lrnis ih i lc (c, , , r ,n.- 3f) -60 MPa -
l )eutr-u inf i ;urale din cul t l r r ) .
- I i for tur i lo uni taro r ie compresirrnr c l intre concl t rctoarele inf igur i -r i lor (datol i l5 for !e i intel ioale l in) . confclm relaI ie i ( I7.7):
- l rentrr t i t t fdsururtn r lc jousi /ars i r rnc
_ I tn
) i , . l t l3
' t t t i : - - l - - . - : - " " : :2 ' t t3N{Pa ' :6*rr1, t - 20N'IPa, (19'53)
' I mea ja ' t 60 1 ' 20,5
unde :
tt ' i -- 11, - Qio - 23,it - 3 : 20,5 rtrln, este grosimea netl a inflguriri ir le , i . t . :
- l rentru inf i t ;urarcu t lc inal l i t tet ts iut tc
6" i - - : , - # i - 0,867 NII)a ' - : 6turtnt . - 20 MPa, (19'53, a)Intea;0 ' i 84E.: ]4
r inde :
a ' , : e i - e io -- 39 - i l :
de i . t .
Pentrr . r ca inf i ;ur 'a lca inte
sol ic i tnrea cie cornt ; r 'esi t tne 1:r t l i t ,la l ia (17.11). , \st fe i , nurnirul mini
inf l ; r r ra len de i . t . 1re colo: , t t i i t esI
i i , l m rn, esle grosimea 1l ete a infd;urdrii
'#wr
l 'roasevrn cl
1i:l /L
B9B
- ru;7. 1., tt, in
' 2
- - 2,53 t l is tanloare.
/
i n leal i tate ins5, deoat 'ece di lerenf a t l in l r 'e diametnr l coloanei D "
rrretrul inter io l a l c i l indnr lu i izolanl intet ' ior ' (p i rz i f ia 1, f ig. 19.2) este
i l t '1 mm, r 'ezrr l td c i r inf igurarea t lc i .1. sc spl i i in i (p l in in lerrnediul c i -
r i l r r i izolant) pe f iecare muchie a t r 'eplelor miezrr l t r i leromagnet ic al co-, . i . ceea ce este echir ' : r lent ctr i tn nrLtni t r le 1i t 'ne c lc ccrnsol ida're Zo \ Zpntn,
. \ceasla inseamnl c. i i r r f i ;Lrraler dc, j . l . este s i l l )usi i numai la sol ic i tarea,,1)r l r f i r l la l 'e l )uI i .
Dlortul uni tar la comprimarel se c l t ' te l rn in i r toL cu le la{ ia (17.4)
,r 'e se i l r t locluc ur i r r i rn i le cot 'esl tunzl tc ia le i t t f i isur i r i i de j . t . , adic l
F,\ )
I ,
2nl l ) js r i
,1,{i l l . ' t ()3_= 11->, i r MPa, (19.53, b)
: ' ; r ' : ] { i .1: i1. t i
,arc cale se incadleaz: i in l imi te le
' r r r in l igrr t : r le di t t crr l ) r ' l r ) .
adrrr is ib i lc ( .6" , , r t , r , , : 6a4n :30 - : - 60 MPa,
2. (laleulul rnecanic aI scheloi ruetaliee
a) Consoir le de pre.sare a jug-rr l i lo l se t ,sccul i r r l in prof i l U10 (STAS l-r64-8{)) '
t l i rnensiuni le indicat t ' in f igul l 1{) .7, p i 'nt l r r t '0r 'c tnodt i le lc r le I 'ez. isten! i i l r
(uvoiele se pot lua din STAS 564-80 saLr sc i lot calcula cu r ' ( ' l i i i le [15] :
-- dupd axa r -.1'
11/, :
- dupd axa y-g
(BH" - D/r3) [mrn3] ; (ts.54)1
6II
\ri, : J-glei - f tns J- 21c!) [mm3], (19.54, a)
,o bFig, 19.7. l ) imensiuni le consolc lor de presale a jugur i lor
n - prol i lu l ; b- Iur tg incLr.
899
unde' pozi t ia centruiui de masi c ( f ig. rg.z) se determini crr relal i i le:
r ' , - - { ) ,5 21. 'z ht t , , , , - | .2tJ
- l l i lml :
e : . ?r _ r l [ rnm] ; (19.54, , )ez:R -e, [ rnm].
Pentru prof i l r - r l U10 stabi l i t , rezul t i i :
w*: | ; torr" - bh") :
#(50.100. _ 44.83,5,) :4,06.10a rnrn3,
r inde : (19'55)
b : R _ d :50 _ 6 _ 44 mm;
h _ H _ 2t =_ 1f)0 _ 2.g,26 s g3,5 mm ;
Wu:J-6r i - hcrs * 2tegy:
:1, . ro "
( tu0.15,5s - 83,5.9,5. + 2.g,26.34,5,) : 0,946,10a mmj
runde: (19'55' a)
et : g,5 rg-" l '1 : g,5 2 59' l sr , : js ,zo : 15,11 mm;2l)+h 2.5t) .8: t ,5
Q:et_d:15,5_6:g,5 mm;
e": B - et - 50 _ 15,5 :34,5 mm.
- Mome'tul incovoietor, corespunzltor fortei de presare a jug,ri lor,conform relal ie i (17.9, a)
l lo : ! "1 ' :3 '21'104 830 : g3,2.10a Nmm, (19.56)
in care , tt2 :12
F" : p"h, t , :0,25.155.g30 _ B,2t .1 iJ4 N,unde :
p ' : 0,2{t MPa, deoarece sr.r ingcr.ea jugulrr i se face cu ci te doqr b. loanernaroinale, neizolate care nu 1r.ec l t r in lo le l t jugrr l r r i ;
/ r j : 155 mrn (h, ._ rrr d i1 r t l . 1{) .g) ;
l , : lJ30 mrn ( I ic . t \ ) .7, b) .
- Efortur u ' i tar la i .covoie.e dator i t r pr .esir i i jugului , conformrela I ie i (17.11)
c, - - ^ tu
8: l ' : l ' l l14
J", :
r , t46-r, - E7' '9 \ IPa < 1()0 I IPa' (19.56, a)
900
- Ifortul unitar la ineovoiere dupd axa r - r, datorit l forlelorc lectrodinamice cle presnre axiai l , corform relal ie i (17.11 , a ' )
I ;nL 25 . 103. 8:10
" ' : ; ; : f f i :42'6N' IPa<2ooMPa'(1e'56'b)b) I3uloanelc de str inqefe a consolelot de ] ) resare, se execut l d in olel
rr , tund de @20 nrm, f i letate la capete cu M 20.- Efortul uui tar in bulon, dator i t i r for le i c le presare; i greutdf i i par-
f i i decuvabi le, conforrn le laf ie i (17.12, u)
o -- ( l . ls7 i r + 2.5 9 ' - - 0,187 3'21' l r )n +
s , d3 220,: t I
+ 2,5 4|l j . : 31'9 r{Pa < 1oo MPa, (19'57)203
r rncle :
, - t r '16, i52.)D ,: ---------- :220,3 mmr (pentlLr M20, diametrul minirn la haza
4
f i letului cste de 16,75 rnm) ;
J:3Inm;
G : (G'r"1r"ru I G.r"" I G,,)g : ( .G,"n, , ta f Gpo. i Gr ' . i * Gpi *
* G*,)g - (40 - i - 135 + 219 + 25,4 142,6).9,81 :4532 N.
Jinind cont; i de al le elenrente asamblate pe par lea decuvabi l i , se con-sider i c i .p;reutatea tot .a l I este
G:1,1 .4532 N :5000 N.
- Ver i f icarea buloanelor la for la axialS de scul tc i rcui t (de presareir infd;nr l r i lor Fo), conform rela! ie i (17.73, a)
4,6 / i , . t 4, t i 25 l i )3. 3
" :- i l :4:1,1 nIPa < 200 lIPa. (L9.57, a)
\ rer i f icarca la st l iv i le a izolat ie i Jr t r lonului nn se face, deoarecebtr lor-nele de str ingele s int in afara miezului ; i nu esle nevoie s[ f ie izolate.
H. Calculul termic al transformatorului
1. Ciderea de temperaturi dintre infi igurarc ;i ulei
a) La in ldsurarea de joasd. tensiune, de t ip c i l indr ic, temperatura medie.r bobinei se poate considera egald cu cea lnaximi, s i deci
0r:0,-0.
Cdderea de temperatur i in izolaf ia conductoarelor, in baza relal ie i18.2) este (v. s i f ig. 18.1)
0 t : Qi-L ' to-o : 881 ++1 .10-a ry 1,13oc, (19.58), - ) , , . 0.0014
901
unde :8:0,018 cm, este grosimea uni lateral l a izolaf ie i de hir t ie a conduc-
t .orului de j . t . (pe o parte) ;) , r , :0,0014 W/cm"() , d in tabelul 18.2, l rentru hir t ie impregnat l in ulei .b) La inf 'dsurarea de inal td ter t . ; iune, de t ip str .at i f icat , 0, r 0, g i , pen-
tru Partea btr inei exter ioar i a canalului axial , mai groasd, crderea maxinldde temperatur[ , confolrn lc ia l ie i (1[ t .4) este (v. f ig. 18.1)
a Ir t i , 8 '1 l ) - 'z") 1"2o,
; ' ,r--,.*# lr.3 c.in caLe :
- pe baza relal ie i (18.5, c)
P - A'n ' "u,0 '1o- j - 2, ' l I(a '* 8.)b '
- pe baza le la l ie i (1[ i .6,
(a ' tE") l ri . - = L; - l , l ; - r ' l { l -s
( lD t 8,) t "
1.41 z. 0, 1 B. 0,212
(19.58, o)
'1 f l - ' ! : t1.10-, W/cm3;p,21 - ;
a)
0,03 6) . 0,242
(11,21 1 0,{) : r r i ) .0,212
(u.{)3 + 0,036).0, :142: 5,(r0 . t 0 -r \ \ ' , 'c rn 'C,
crr conducl ih i tatea Ierur ic i t cr , l t i r -a lent l r lat l de lc]al i r (18.6. b)
1,4. l0-3. i ,7. t0-r(0,03 i 0,0:Jt i )1,55.1() '3 \ \ "crn C,
(19.58, 1))
. i i , (28 I 3")' I,23 ,r ),8" 1,7. 10-3.0,03 : , 1,4. 10 3.0,036
uncle, c l in tabelul 1,S.2 rezul tS:) . =- 1,4.10-3 \Vicm ' ' ( i - pentru
a conductorului ;izolat ia de hir t ie i rnpregnatd i r t u le i ,
Vt , : l ,J '10-3 W/cm oC - pent lu izola! ia dintre stratur i , d in hir t ielScui t i r ( i rnpregnatI in lac).
iar ' 28 : . a ' - n : I t ' - b =.= () , lJ tnrn - ( ) ,03 cm este grosimea bi lateral l aizolei ! ie i de hi l t ie a conr lucloirr l i r i c le i . t . ;
- grosimea pir f i i exter ioare a bobinei de i . t . c l i r t : a le n. i ' : { ) st t 'atrrr i ,este
at, : n, 'cr ' t ln, ' - l )b- . : ( i .0,21 + (9 * l ) .0,036 - .2,17 cm.
( l5der 'ea mecl ie r le l emltelatrr l i , conf olrn relaf ie i (1c3.1) este
0. - . i0, == 3.9,3 - . ( ) ,2 'C.
c) Cdt lerea de lenrpera! tLr t I in l rc suprafalu l to l t inei s i u le i , confolm rela! ie i(18.8) este :
- i rentru infSgurarea cle . joasi lensiune
Odi - 0,285Qni ' ' i - ( t ,285'8810 6
- 16,6 'C ;
- pentr l l inf lgulalea de inal t i tensiunc
( r e.5c)
Ori : f l ,285q?,6 : ( ) ,2u5 .7150,6 : 14,7 'C. (1t) .59, c)
d) Cdderea medie t le lentperotwd t l intre i r {d;urare ; i i r le i ( r ' . f ig. 18.1)i )entr l l inf l ;urar 'ea de inal t l tensiune, a chrei valoare este mai rnar-e deci t ainf lgur l r i i de joasi lensirmc, r 'ezr.r l t i cu relat ia (18.10)
902
imou:0* * 0, * 0c, :6,2 + 1,1: l + 14,7 :22C. (1e.60)
Cum se observS, aceast i r -a loare cste aplopiat l de l i in i t .e le incl icate intabelul 18.1, pentm moclul de r lc i re de t ip l {1, considerat (v. cap. 18 - s i rn-bol izarea sistemelor de l ic i re) .
2. Ciderea maximi de temperaturfl uredie intrc miez si ulei, conformrela! ie i (18.11)
0u,n,ru :0, _ 0i-1 :5!-- :10,62 8,75 + 1,5 '11 . . :7,47.c, (19.61)0' l , 0 ' , , ) 1,50i ' 10,62 r . 8,75 - l - 1,5. 11
in care, conform lelal i i lor (18.11, n):
0: : ' : - 11'5 1, 3 '15'5 'z - 1,72.C, (1g.61, a)
- 8) , r iJ . l ) , f
runde : '
- conform rel : r ! i i lor (18.12) s i (1.S.12, a)
P : Pr '" ip"1i r" - I ; rp 's," . [+i ' 'BiT""An" :[50J
- l .2r .o. ls. | , - ] ' ' .1. , i7, i ' .7. t i i . l { , - r .u. l )5 = I1.5.1()-3 \ \ - 'cm3 :l5t t1
- - confolrn f iguLi i I8.2 ; i l igrr l i i I { } .1
e : er : 15,5 crn (r- . re l . 19.6, a) ;
b :2>bt :15,2 <'rn (r ' . r 'c ! . 1{) .6, l ) ;
- d in tabt ' lLr l 18.J
) , , :11,2 W/cm"C :
)r1 : Q,[13 1vism"0 ;
0; : - - ! : - : 11'5 10-r i 15'5 . - g,{} . 'c . (11).61, D)
2a," , , , 2 '1t ,01
t rnde, d", , , , , : 100 W/m:'C : () ,01 \V/cm3'( i ;0 ' :0, + 0; :1,72 I cs, ! ) :1() ,62' [ i ;
0i: t : ' l . l '5 '1() ' ' t
1.5 ' l ' . . .1 J 'C, (- lg.61, c)
lJ) . , l l - ( ) .o: i
0; ' - 0; a : s, l r 15n : 8,75" i1. (19.61 , a)r r 1 i ,5
Se obsen' [ c i 0rro. .1u are o valoare c]estrr l de nTic l , deoiLccr: ; i i r ierder i lc.n f ier au o valoale micl in comperaf ie crr 1; ie ic le l i le in in l i isur i r i .
J. Dimensiunile interioaro alc cnvei ; i suprale[t le de rretlare a e dldurii.a) Consider int l cur.a dleir l r rnghiLr l : r l I , d i r r ier is i t t t l !e cuur: i , date de le-
. r t i i le (18.16) s int ( r ' . l i t ig. 1c3.4) :
A:2M * D, i f 2s ' :2 '32 +:J0,{r + 2 '3:- i fX. ! ,9 cm r 100 cm;
(1e.62)
B: D,t * .s ' *s, * dr -Fs' J-s, - j - 11, - .30,9 12,5 a 2,5 +
*0,3-1 2+2 +1---11,2 crn s41 cm:
H,o: L, + 2LI j * Hi" - l I I , : : 3J + 2.15,5 * 3t t 1 lJ : 98 cm,
903
-
unde, distanfele c le izolaf ie, confolm tabelu]ui 18.b s int :
sr : J: * 2,5 cm;
'Jr : '9r :2Ctn;
' .s, ,; .j crn ;
t l r - : 3 lr l rn : 0,11 cnr (din motive mccanice) ;
d" __ 7() mln : I crn ;
- d in tabelul 18.( i , pcntnr U,,y : l0 kV rezul t i
H1" :30 cm;
- const luct iv se ia
H' j :3 cm'
cdderea de temperalurd de la cuud la . ,er se est imeazr cu relat ia
0,, < i5 - o^t ,u - 55 - 22 -_ 33"C.
, b) ' { r ia suprafelei uert icale e cut ,e i , confornt re la l ie i (1g.15)
S", :2(A + R)11,. , :2(100 + 41).98:2,7G.10{ cm2 :2,76 mz. (19.64)
c) Ar ia suprafelei r la radial ie, conside' ind-o cu 50o/n mai rnare deci t acuvei (A : 1,5), r 'ezul t l confornt re lat ie i (18.15)
S, : / iS, . , , :1,5.2,76: 4,14 mr. (1g.64, a)
d) Jr ia suprafetei de t :onuer: t ie, sc aproximea,zd cr i re la! ia (1g.17)
s,D == t . {15(P^ Pi l _ | I ' ) s 1.05(3:46 T 522)
2,501,;r' 2i5. 3 ' ,Jt '25
7,72. '1,14 : 20 - 4,63 : . 15,37 m,. (19.64, b)
e) Ar ia elencntelor r l t : rdcire, ar .a;a1e crn,ei Ce al ie S,. , . :2,76 rne, esteconform relal ie i (18.1 8)
S., ' - ,S, , , ' 5 ' , , . - . 1 i t ,37 '2,76 == 12,( j1 rns. (1g.G4, c)
Daci se aleg lacl ia lo:u e cu tevi d lc l r tc. crr in f igrrra 15.25 l t rbel r r l 1 j .3) ,I t rngimea lo l nu poate f i deci t , | , :71 cm (r : g0 crn ar necesi ta o mir- i re aini l l imi i H,, a crrvei cu cca I : - 10 cm), cdreia i i colesPunde pentru un ele_rnent, ar ia total i de co'r-ec{ ie (r ' . , . 'ota" de s.b tabelul 15.3)
S"r : S.r * S." : 1,98 + 0,4 :2,38 mr, (19,65)
l )entru care rezul t l
(18.14, r)
(19.63)
,s" , I1,61
f i - :
t* : u '3 radial .at 'e '
Pentru a nu mrr i supl imentar, din faza ini f ia lr , dimensiuni le l rans-formatornlui , se incearcr mai int i i , var ianta cu i rad"iatoare. dispuse ci te 2
904
(19.65, a)
- . r )ar t i le latc la le ; i r rnr i l int l ' -o. , r ' t t . f rontal i i , ca in f igula 1{) .8;
: : r ( ' i i iucelz i r i le recalculerte uLt st :: 'crdLeazI in l imi te le admise,-Lrnci se t 'e l ine, mir incl nut l i r i t li r . raci ia loare la ( i buci t I i .
Ar ia leal i i de conve ct ieenlr 'u cele 5 radiatoare) t 'ezr i l l i
i rn rc ' ln l ia (18.18), in care va-r t t 'a rcal i a l t r i S, , , =- 5S.t
S,.e : S", , * 5S"r :
2,7(t | 5 '2,3,3 : 14,66 m3,
(1e.66). , r ' ar ia de radial ie, conlormquri i 18.3 9i f igul i i 19.8 (cearpr insi in zona cu l in ie intre-r i ) ta i
0."- [1,05(Pr + Po)
Fig. 10.8. Nlodul de asezarc a radiatoarelor ln jurulcuvei s i d imensiuni le t ransversale pentru determi-narea ariei de radiatie. I)in.rensiunile sunt in cn.
51
- lFIi l l
r i lrii
^lc)l-. 1
sr ' :2[( . { + 30) + ( IJ + ( ]0)1F1". :
: 2[(100 + 30) + (41 + 601].ss '10-4 - 2,57 mt (19.66, a
4. Definit ivarea eiderilor de temperaturi din transiormatora) Cr i r larea de temperaturd t le la cuui t Ia aer, conform relat ie i (18.19)
(1e.67)2,85, + 2,5S,0
b) Cdderea rle lemperaturti r le Ia ulei Ia cuud, conform relaliei (18.20)
l ,05(P, - j , Po)
l " :0,165.1 . I 1,o5(1t246 -r 522)
14,66
c) Cdderea medie de temperaturii cle lu ulei la aer, in straturi le superioarele acestuia, coufornr rela{, ie i (18.21)
0r,uo:1,2(0, , . - l - 0,") :1,2(1,74 + 36,6) :49,6"C < 60'C. (19.67, b)
d) Cdderea de temperatLtr i i t le la bobind Ia aer, cdnforrn relal ie i (18 22)
0nu,:0.ru t 0, . * 0, ,o - 22 l - 4,7 1 - f 36, t i :63,3 'C, ( 1e.68)
' l ternpelalura bobinei $n, pent. t u valoarea standalc l izat i a ternpet 'atur- i i rne-i r r lu i ambiant Sc : 40"C (v. f ig. 18.1)
tlo .-. 0 t,, * t lo, '- 63,3 + 40 .- 10:1,:l 'C .:- 105'C :. S..r ' rra.. .4,
tc i t ransforrnatorul este bine dirnersionat ; i cu 5 radiatoare (105"C este tem-cratr i ra adrnish pentnr c lasa A de izola! ic a l ransfornratorului in ulei) .
in cazul in care ar f i r -ezul tat $, , ) 105'C, atunci l r 'ebuia mlr i t nurndnr l. radiatoare de la 5 buci t i la 6 br ic i f i .
l .":I1,0s(3246 - 522) .1"'t __ 36,6"C.2,8.2.57 r 2,5.14,661
! , , . :0 '1654, I S"n lo'u
: a,zac.
(19.67, a)
rlI{
1 zt t t l
-+-I
A
{l -iil i
i
cciI
5 l.I
A+
905
