Совершенствование методов расчета прочности проводников обмоток силовых трансформаторов стержневого типа при изгибе электромагнитными силами короткого замыкания

Abstract

Рассмотрены обмотки силовых трансформаторов с проводниками прямоугольного поперечного сечения из меди или алюминия. Определены предельные изгибающие моменты в проводниках при изгибе осевыми и радиальными электромагнитными силами короткого замыкания. На основе численных методов получено общее решение, которое учитывает закругления углов поперечного сечения проводников и распространяется на обмотки с проводниками круглого поперечного сечения. С помощью полученных результатов изучено влияние различных факторов на прочность проводников и показаны пути ее повышения. Результаты работы используются для расчета электродинамической стойкости обмоток при коротких замыканиях.

The windings of power transformers with rectangular and round conductors made of copper or aluminium were considered. The limiting moments at bending by axial and radial electromagnetic forces due to short circuit were determined. Based on numerical methods, a general solution was acquired, such that takes into account the rounding radii of conductor cross-sections and covers windings with round conductors. By means of the obtained results, the effect of different factors on conductors bending strength was researched and methods for improvement of the latter shown. The results of the work are used for analysis of short- circuit electrodynamic stability of windings.

Розглянуто обмотки силових трансформаторів, що мають провідники прямокутного поперечного перерізу з міді або алюмінію. Визначено граничні моменти у провідниках при згині осьовими та радіальними електромагнітними силами короткого замикання. На основі чисельних методів отримано загальний розв’язок, який враховує заокруглення кутів поперечного перерізу провідників і розповсюджується на обмотки з провідниками круглого поперечного перерізу. За допомогою отриманих результатів вивчено вплив різних факторів на міцність провідників і показано шляхи її підвищення. Результати роботи використовуються для розрахунку електродинамічної стійкості обмоток при коротких замиканнях.