Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования

Саратовский Государственный Технический Университет

имени Гагарина Ю. А.

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Электрические машины

Курсовая работа

Расчет трехфазного трансформатора

Выполнил

студент гр. ЭТС-31

Пименов А.Н.

Проверил

преп. каф. ЭПП

Менщиков И. А.

Саратов 2013

Содержание

1. Введение 2

2. Расчет трансформатора 4

2.1. Определение основных электрических параметров 4

2.2. Определение основных размеров трансформатора 5

2.3. Расчет обмоток трансформатора 8

2.4. Расчет характеристики короткого замыкания ............................................................. 10

2.5. Окончательный расчет магнитной системы 11

3. Заключение 15

4.список используемой литературы 16

1. Введение

В настоящее время электрическая энергия для промышленных целей и электроснабжения городов производится на крупных тепловых или гидроэлектростанциях в виде трехфазной системы переменного тока частотой 50 Гц. Напряжение генераторов, установленных на электростанциях, стандартизированы и могут иметь значения 6600, 11000, 13800, 15750, 18000 или 20000 в (ГОСТ 721- 62) Для передачи электроэнергии на большие расстояния это напряжение надо повышать до 110, 220, 330 или 500 кВ в зависимости от расстояния и передаваемой мощности. Далее, на распределительных подстанциях напряжение требуется понижать до 6, 10 или 35 кВ. Наконец, для ввода в заводские цеха и жилые квартиры напряжение сетей должно быть понижено до 380, 220, или 127 В.

Повышение или понижение напряжения переменного тока и выполняют силовые трансформаторы.

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Трансформаторы малой мощности различного назначения используются в устройствах радиотехники, автоматики, сигнализации, связи и т. п., а также для питания бытовых электроприборов. Назначение силовых трансформаторов – преобразование электрической энергии в электрических сетях и установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии. Силовые трансформаторы подразделяются на два вида. Трансформаторы общего назначения предназначены для включение в сеть, не отличающуюся особыми условиями работы, или для питания приемников электрической энергии, не отличающихся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. Трансформаторы специального назначения используются для непосредственного питания потребительской сети или приемников электрической энергии, если эта сеть или приемники отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. К числу таких сетей или приемников электрической энергии относятся подземные рудничные сети и установки, выпрямительные установки, электрические печи и т.п.

Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов каждой электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в современных сетях не менее чем пяти-шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах. Так, при напряжении на шинах электростанции в современной сети при удалении потребителей от электростанции, питающей сеть, около 1000 км часто применяется такая последовательность шести трансформаций напряжения с учетом падения напряжения на линиях передачи: 15,75 на 525 кВ; 500 кВ на 242 кВ; 230 на 121 кВ; 115 на 38,5 кВ; 35 на 11 кВ; 10 на 0,4 кВ или 0,69 кВ.

Коэффициент полезного действия трансформаторов очень велик и для большинства их составляет 98-99% и более, однако необходимость многократной трансформации энергии и установки в сетях трансформаторов с общей мощностью, в несколько раз превышающей мощность генераторов, приводит к тому, что общие потери энергии во всем парке трансформаторов достигают существенных значений. Так в середине 50-х годов на потери в трансформаторах расходовалось до 6% всей энергии, выработанной электростанциями. В сериях трансформаторов, выпускающиеся в последующие годы, потери холостого хода снижены на 20-25%, однако вследствие увеличения числа ступеней трансформации в сетях, роста общей мощности трансформаторного парка, общие потери в парке трансформаторов уменьшились в меньшей степени.