
- •По предмету «Электромеханика» тема: «Расчет силового трансформатора»
- •Введение.
- •Дан трёхфазный двухобмоточный масляный трансформатор.
- •1. Расчёт основных электрических величин.
- •1.5. Фазные токи обмоток:
- •2. Расчет основных размеров трансформатора.
- •3. Выбор конструкции изоляции и минимально допустимых расстояний.
- •4. Выбор и расчет обмоток
- •4.5. Расчет обмотки вн.
- •5. Расчет параметров короткого замыкания.
- •5.2. Электрические потери в отводах:
- •5.3. Потери в стенках бака и других стальных деталях.
- •5.4. Полный вес обмоток:
- •5.5. Напряжение короткого замыкания.
- •6 . Расчет потерь и тока холостого хода.
- •6.1. Уточнение геометрических размеров магнитопровода.
- •Размеры пакета для магнитной системы с прессовкой стержней обмоткой
- •6.2. Потери холостого хода.
- •7. Кпд и падение напряжения при нагрузке.
- •7.1. Кпд от коэффициента загрузки.
- •7.2. Максимальный кпд трансформатора.
- •7.3. Зависимость вторичного напряжения от нагрузки.
- •8. Тепловой расчет трансформатора.
- •8.1. Поверочный тепловой расчет обмоток.
- •8.2. Тепловой расчет бака.
- •8.3. Определение фактических перегревов.
- •8.4. Определение веса масла и размера охладителя.
- •9. Технико-экономические показатели.
- •Используемая литература:
3. Выбор конструкции изоляции и минимально допустимых расстояний.
3.1. Выбор главной изоляции обмоток.
По табл.4-4 (Л-1) минимальные расстояния для обмотки НН:
От ярма – l01=1,5 см
От стержня – a01=0,4 см; 01=картон 2 х 0,05 мм
По табл.4-5 (Л-1) минимальные расстояния для обмотки ВН:
От ярма – l02=2,0 см
Между обмотками ВН и НН – а12 = 3,0 см (прим. 1 к табл.4-5 (Л-1))
Между обмотками ВН соседних стержней – а22 = 0,8 см;
Выступ цилиндра – lЦ2 = 1 см
3.2. Выбор витковой изоляции.
В качестве витковой изоляции используем собственную изоляцию проводника.
Согласно табл. 4-6 (Л-1) выбираем круглый провод марки ПБ с толщиной изоляции на две стороны 0,4 мм (с учетом допуска).
3.3. Выбор междуслойной изоляции (предварительно).
Для многослойных цилиндрических обмоток из круглого провода междуслойную изоляцию выбираем по табл. 4-7 (Л-1):
при суммарном рабочем напряжении двух слоев обмотки менее 1000В принимаем два слоя кабельной бумаги марки К-120 толщиной 0,12 мм
м.сл. = 2 х 0,12 = 0,24 мм, выступ междуслойной изоляции на одну сторону – 1 см.
3.4. Выбор междукатушечной изоляции.
Для изоляции между катушками выберем радиальный масляный канал по табл. 4-5 (Л-1) прим.1: а12 = 3 см
3.5. Выбор изоляции вводов (проходных изоляторов)
Согласно указаниям (Л-2) стр.10 по испытательному напряжению минимально допустимые расстояния (для Uисп.2 = 25 кВ):
Между вводами разных обмоток и от линейного до нулевого ввода – 9,0 см;
Между линейными вводами одной обмотки и от ввода до расширителя – 8,5 см,
или до выхлопной трубы – 11,0 см;
От ввода до крана, оправы термометра и др. – 9,0 см.
Минимальные расстояния между фарфоровыми частями вводов принимаем не менее одной трети расстояния между линейными вводами.
4. Выбор и расчет обмоток
4.1. Предварительное значение средней плотности тока:
где kд = 0,97 по табл.3-6 (Л-1) - коэффициент учитывающий наличие добавочных потерь в обмотках, стенках бака и пр.
П
ри
заданном значении потерь короткого
замыкания выше нормы ГОСТ 12022-66 допускается
выбор плотности тока в масляных
трансформаторах с медными обмотками
до 4,5 А/мм2
(прим.1 к
табл.3-6 (Л-1)).
4.2. Ориентировочное сечение витков.
Для
обмотки НН:
Для
обмотки ВН:
4.3. По таблице 5.8 (Л-1)выбираем тип обмоток:
Обмотка ВН – цилиндрическая многослойная из круглого медного провода.
Обмотка НН – цилиндрическая многослойная из круглого медного провода.
4.4 Расчет обмотки НН
4.4.1. По предварительному сечению П1 по табл.5-1 (Л-1) выбираем провод марки ПБ диаметром d1 = 5,2 мм, сечением П1 = 21,22 мм2, с изоляцией 2 = 0,4 мм и увеличением массы на 1,5%.
Диаметр
провода в изоляции:
Следовательно,
выбранный провод запишем как:
4.4.2. Уточненная плотность тока обмотки НН, применяемая в дальнейших расчетах:
4.4.3. Число витков в слое:
4.4.4. Число слоев в обмотке:
принимаем
равным - 2
4.4.5. Число витков в последнем слое:
4.4.6. По условиям охлаждения обмотка НН будет состоять из одной катушки.
4.4.7. Рабочее напряжение между первыми витками двух соседних слоев:
по табл.4-7 (Л-1) выбираем толщину междуслойной изоляции
выступ междуслойной изоляции на одну сторону – 1 см.
4.4.8. Радиальные размеры для одной катушки без масляного канала:
4.4.9. Внутренний диаметр обмотки НН:
4.4.10.Наружный диаметр обмотки НН:
4.4.11. Охлаждающая поверхность катушки.
Двухслойная обмотка без охлаждающего канала имеет две охлаждающие поверхности:
где k = 0,75 – коэффициент учитывающий величину закрытия поверхности обмотки изоляционными деталями.