Жоғары кернеулі (ЖК) орауыштарды есептеу

 

ЖК орауышты есептеу орам санын анықтаудан басталады.

 

Wн1=W2 Uф1/Uф2

 

ЖК орауыштарының жұлдызша болып жалғанғандағы кернеуді реттеудің бір сатысындағы орам саны

 

Wр= ∆U/Uв√3

 

Мұндағы ∆U-орауышты реттеудің бір сатысындағы кернеу немесе көршілес тармақтардың кернеу айырмасы.

Uв-орауыштағы бір орам саны

ЖК орауыштарының үшбұрыш болып жалғанғандағы кернеуді реттеудің бір сатысындаңы орам саны

 

Wр=∆U/ Uв

Әдетте кернеулерді реттеу сатылары және осы сатылардағы орамдар саны өзара тең болады, ал тармақтардағы орамдар саны:

Екі сатылы болса:

кернеудің жоғары сатысы: Wl= Wнl+Wp

номинал кернеуінде: Wнl

кернеудің төменгі сатысы: W2=Wнl - Wp

Төрт сатылы болған кезде:

кернеудің жоғары сатысы: Wl =Wн1 +2Wp

кернеудің төменгі сатысы: W2 =Wн1 +2Wp

Трансформаторды есептеу барысында, реттеу тармақтарының схемасын әр студент өз еркімен таңдау керек. Реттеу тармақтары схемаларының ең жиі қолданылатын үш түрі бар:

● бейтарап іргесінде (4-а сурет)

● айналымды (4-б сурет)

● тура (4-в сурет)

Трансформатордың үш фазалары бірдей болғандықтан суретте бір фазаның ғана кескіні көрсетілген.

4-сурет: Трансформаторлардың фазалық орамдардың реттеу тармақтарының схемалары

4а – бейтарап іргесінде, 4б – айналымды, 4в – тура

 

Тармақтарды бейтарап іргесінде реттеу схемасында нейтрал жұлдыздың кернеуін алу үшін орауыш фазаларын сәйкестендіріп жалғанады, мысалы: X1-Y1-Z1 ; X2-Y2-Z2 ; X3-Y3-Z3; және т.б. Тармақтарды бейтарап іргесінде реттеу схемасында бес тармақ болса, бірінші жалғануда ең көп орам саны (+5%), үшіншісінде номиналды, бесіншісінде ең аз орам саны (-5%) болады, ал екінші және төртінші жалғануларда сәйкесінше +2,5% және -2,5% орам саны болады.

Тармақтарды айналымды реттеу схемасының бейтарап іргесінде реттеу схемасынан ерекшелігі реттеуіш бөлігі орауыштың шетінде немесе бүйірінде емес,ортасында орналасады. Сәйкесінше бір сатыдан екінші сатыға ауысқан кезде орауыштың шетінде немесе бүйірінде емес, ортасындағы орамдар ажыратылады. Осы себепті бірінші және екінші реттік орауыштар арасындағы магниттік тепе-теңдік онша бұзылмайды.

Тура реттеу схемасында тармақтар фазалардың ортасында орналасады. Орауыштардың екі жағы да симметриялы болады. Фазалық орауыш тармақтарын өзара жалғау керекті кернеу сатыларын алуға болады. А23, В23, С23 болып жалғанған кезде бірінші сатыны (+5%), А34, В34, С34 болып жалғанған кезде екінші сатыны (+2,5%), А45, В45, С45 –номиналды үшінші сатыны, А56, В56, С56 – төртінші сатыны (-2,5%), А67, В67, С67 - бесінші сатыны (-5 %) ала аламыз.

Әдетте ЖК орауыштарында реттегіш тармақтар жүктеме тербелген кезде тұтынушылардағы электр энергиясының кернеуін бір қалыпта ұстап тұру үшін қолданылады.Төмендеткіш трансформаторларда ТК орауыштарда кернеуді көтеру немесе төмендету керек болса, сәйкесінше ЖК орамдар санын азайту немесе көбейту керек. Кернеуді бір қалыпта ұстап тұру өте қиынға түседі және ұзақ уақытта талап етеді.

ЖК орауыштың биіктігі ТК орауыш биіктігіне тең .

ЖК орауыштағы тоқ тығыздығы алдын –ала былай анықталады.

ji= 2 jорт- j1

ЖК орауышы орамының қимасы

П1= I1/( j1 10-6)

Осы анықталған қима бойынша 18-кестеден сым өлшемдерін аламыз.

Сымның маркасы x nф1 х d1/d1, мм.

Өрнектің бөліміндегі оқшауланбаған, ал алымындағы оқшауланған сымның диаметрлері nф1-параллель сымдардың саны.

Орамның толық қимасы, м.кв есебімен:

П1= nф1 П1 10-6,

Тоқ тығыздығын нақтылай түссек, А/м.кв

j1=I11

ЖК орауыштың бір қатарындағы орамдар саны:

 

W1қатар= l1 / nф1 *d1

 

W1қатар ең жақын кіші санға жуықталады.

ЖК орауыштағы қатарлар саны

V1= W1/ W1қатар

 

V1 ең жақын бүтін үлкен санға жуықталады.

Екі қабаттың жұмыстық кернеуі, В

Uмсл= 2 W1қатар*Uв

Анықталған екі қабаттың жұмыстық кернеуі бойынша 20-кестеден δмсл мәні алынады.

 

ЖК орауыштың радиалды өлшемі а2, немесе ЖК орауыштың қалыңдығы

 

а1=[d1 V1+ δмсл (V1-1)]*10-3

 

δмсл – орауыштың қатарлары арасындағы оқшаулағыш кабельдік қағаздың жалпы қалыдығы.

ЖК орауыштың ішкі диаметрі,м

Д1в= Д+2а12*10-3

ЖК орауыштың сыртқы диаметрі, м

Д1в+2а1

Бұл өрнектердегі стержень мен ЖК орауыш арасындағы канал ені а 01 15-кестеден алынады.

Дср1= Д1в1н / 2

(14) және (15) формулалар арқылы ЖК орауышының металл массасын анықтау керек.