Реферат

Пояснювальна записка до курсової роботи 49 сторінок, 16 рис., 3 джерела . Об'єктом розрахунку і конструювання є трифазний двообмотковий трансформатор повної потужності S = 630 кВ·А , номінальної напруги обмоток вищої та нижчої напруги U₂ = 6 кВ і U₁ = 0,69 кВ регулюванням напруги без збудження. Схема та група з'єднання обмоток Y/Δ - 11.

Мета роботи: сконструювати та розрахувати двообмотковий трифазний трансформатор з заздалегідь заданими характеристиками.

Визначені основні розміри трансформатора з плоскою магнітною системою стрижневого типу (стрижень d_H = 0,2 м), виконаної холодновальцованої сталі марки 3404. Зроблен вибір і розрахунок обмоток нижчої напруги - циліндрична з прямокутним алюмінієвим проводом АПБ перетином 168,88 мм², розмірами мм, та обмотки вищої напруги - циліндрична, багатошарова з прямокутного алюмінієвого проводу марки АПБ перетином 33,63 мм², розмірами мм.

Визначені характеристики U_K % , Р_К кВт , I₀ %, перевищення температури обмоток ВН і НН -  = 60⁰ С, маса конструкційних матеріалів G_TP=3363 кг.

РОЗРАХУНОК, ТРАНСФОРМАТОР, ОБМОТКА, ВТРАТИ, РЕГУЛЮВАННЯ, ЗБУДЖЕННЯ, МАГНІТНЕ КОЛО, НАГРІВАННЯ, ОХОЛОДЖЕННЯ, ТРАНСПОЗИЦІЯ, ХАРАКТЕРИСТ

ЗМІСТ

Перелік умовних позначень та скорочень……………………………………………6

Вступ……………………………………………………………………………………7

1. Розрахунок основних електричних величин………………………………………8

2. Розрахунок основних розмірів трансформатора………………………………….9

3. Вибір конструкції і розрахунок обмоток………………………………………….13

3.1 Розрахунок циліндричної обмотки НН……………………………………13

3.2 Розрахунок циліндричної багатошарової обмотки ВН………………….16

4. Визначення характеристик короткого замикання……………………………….21

4.1 Втрати короткого замикання………………………………………………21

4.2 Напруга короткого замикання……………………………………………..23

4.3 Механічні сили в обмотках………………………………………………..23

5. Розрахунок магнітної системи трансформатора………………………………….28

5.1 Визначення розмірів магнітопроводу..……………………………………28

5.2 Визначення втрат холостого ходу…………………………………………31

5.3 Визначення струму холостого ходу……………………………………….32

6. Тепловий розрахунок трансформатора……………………………………………34

6.1 Тепловий розрахунок обмоток…………………………………………….34

6.2 Тепловий розрахунок бака…………………………………………………35

6.3 Розрахунок перевищення температури обмоток і масла трансформатора.38

7. Визначення маси конструкційних матеріалів і масла трансформатора…………40

8. Розрахунок характеристик трансформатора……………………………………….42

9. Зведені дані розрахунку трансформатора…………………………………………..45

Висновки………………………………………………………………………………..46

Перелік посилань……………………………………………………………………….47

Додаток А Перелік зауважень нормоконтролера до курсової роботи…. .…………48

Додаток Г Паспорт трансформатора………………………………………………….49

Перелік умовних позначень та скорочень

Обмотка ВН – обмотка вищої напруги;

Обмотка НН – обмотка нижчої напруги;

ЕРС – електрорушійна сила;

U_в – електрорушійна сила витка;

КЗ – коротке замикання;

ККД – коефіцієнт корисної дії;

К_нг – коефіцієнт навантаження;

m_i – масштаб за струмом;

m_u – масштаб за напругою;

l – висота обмотки трансформатора;

U_вип – випробувальна напруга;

В_с – індукція в стрижні трансформатора;

С – відстань між вісями стрижнів;

c – кількість активних стрижнів.

d_н – діаметр стрижня

Н_ач – висота активної частини

Н_б – висота бака

В_с – індукція у стрижні

а₁ – радіальний розмір обмотки НН

а₂ – радіальний розмір обмотки ВН

∆₁ – щільність струму обмотки НН

∆₂ – щільність струму обмотки ВН

U_ка – активна складова напруги короткого замикання

U_кр – реактивна складова напруги короткого замикання

q – щільність теплового потока

U_к – напруга короткого замикання

Р_к – втрати короткого замикання

ВСТУП

Згідно з держстандартом, трансформатором називається статичний електромагнітний прилад, що має дві або більше індуктивно пов’язаних обмоток та призначений для перетворення однієї або декількох систем змінного струму в одну або декілька інших систем змінного струму.

Трансформатор, призначений для перетворення електричної енергії в мережах енергосистем і споживачів електроенергії, називається силовим. Силові трансформатори, призначені для безпосереднього живлення мережі або приймачів електричної енергії, якщо ця мережа або приймачі відзначаються особливими умовами роботи, називаються трансформаторами спеціального призначення. До числа таких мереж та приймачів належать підземні шахтні мережі, випрямні установки, електричні дугові печі та ін.

Слід розрізняти поняття трансформатора малої потужності та силового трансформатора. Трансформатори малої потужності – вихідна потужність 4 кВ·А та нижче для однофазних трансформаторів та 5 кВ·А та нижче для трифазних мереж. Силові трансформатори – потужність більше 5 кВ·А для однофазних мереж.

Трансформатори малої потужності приймаються в радіотехніці, пристроях автоматики. Силові трансформатори призначені для перетворення електричної енергії в електричних мережах та установках, призначених для приймання та використання електричної енергії. Силовий трансформатор є одним з найважніших елементів кожної електричної мережі.

Втрати холостого ходу трансформатора являються незмінними, зменшення цих втрат досягається шляхом приймання електротехнічної сталі з покращеними магнітними властивостями.

ККД трансформатора для більшості трансформаторів складаю 98-99%, однак багатократне трансформування електроенергії призводить до появлення значних втрат. Тому однією з основних задач є зниження втрат в трансформаторі, тобто зменшення втрат холостого ходу та короткого замикання.