Проверка изгибной прочности проводников силовых трансформаторов при коротких замыканиях
Ключевые слова:
трансформатор, обмотка, короткое замыкание, изгиб, прочность проводниковАннотация
В статье рассматриваются трансформаторы стержневого типа, в которых при коротком замыкании на катушки обмоток действуют радиальные и осевые электромагнитные силы. Они порождают в проводниках напряжения при изгибах в осевом и радиальном направлениях, а также напряжения растяжения или сжатия. Вследствие наличия в проводниках пластических деформаций, возникающих при намотке, предложен метод проверки их изгибной прочности по предельному состоянию, при котором напряжение в каждой точке опасного сечения проводника равно условному пределу текучести его материала. Получены аналитические выражения для предельных изгибающих моментов для проводников круглого сечения и прямоугольного без учета закруглений его углов. Для расчета предельных изгибающих моментов для проводников прямоугольного сечения с учетом закруглений углов получена система уравнений, решаемая численным методом. Показано, что это решение является обобщенным и распространяется на все применяемые формы сечений проводников. С помощью численного анализа продемонстрировано, что закругления углов прямоугольного сечения существенно влияют на предельные изгибающие моменты проводников и должны учитываться при практических расчетах. На примере ряда трансформаторов, испытанных на стойкость к токам короткого замыкания, показано, что полученные результаты согласуются с данными испытаний.
Библиографические ссылки
Tihomirov, P. (1976) “Calculation of transformers”, Moscow, Energoatomizdat.
Pisarenko, G., Yakovlev, A. and Matveev, V. (1975) “Reference on strength of materials”, Kyiv, Naukova dumka.
VEI (1977) Guiding document RD 16 431-88 “Power transformers. Analysis of short circuit withstand capability of windings.” Moscow, VEI press.
Lazariev, V. (2003). “The influence of conductor material strength characteristics upon radial stability critical stresses of power transformer windings.” The collected works of the Institute for electrodynamics of the National Academy of sciences of Ukraine 3: 80 – 86.
Tamaki, E., Kishi, A., Itoh, S., Taninouchi, K., Murakami, H. (1999) “The Coil Mechanical Behavior under the Short Circuit.” CIGRE Transformer Colloquium, Budapest.
Kalitkin, N. (1978) “Numerical methods.” Moscow, Nauka.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 И. В. Лазарев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
