Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Южно-российский государственный
Технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)
_____________________________________________________________________________
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ТРЕХФАЗНЫХ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Учебно - методическое пособие
к курсовой работе
Новочеркасск 2013
У
ДК
621.313. (075.8)
ББК 31.261.62
П 21
Рецензент – канд. техн. наук Е.А. Попов
Составители: Ротыч Р.В., Проектирование трехфазных силовых трансформаторов: учебно – методическое пособие к курсовой работе /Юж.-Рос. гос. тех. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2013
Пособие предназначено для выполнения курсовой работы студентами очного обучения, изучающих дисциплины: «Электрические машины.
Южно-Российский государственный
технический университет (НПИ), 2013
Ротыч Р.В.
Содержание
1.1. Определение линейных и фазных токов и напряжений ВН и НН 6
1.2. Определение активной и реактивной составляющих напряжений Uк 7
1.3. Определение испытательных напряжений обмоток 7
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА 7
2.1. Выбор конструкции магнитной системы 7
2.2. Определение диаметра и высоты стержня магнитной системы 7
2.3. Выбор конструкции обмоток и изоляционных промежутков главной изоляции 8
2. РАСЧЕТ ОБМОТОК 10
3.1. Расчет обмотки НН 10
3.2. Расчет обмотки ВН 12
4. Определение потерь в обмотках и напряжение короткого замыкания 16
4.1. Определение потерь в обмотках ВН и НН 16
4.2. Определение напряжения короткого замыкания () 16
5. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ 17
5.1. Определение размеров пакетов и активной площади стержня и ярма 17
5.2. Определение массы магнитопровода 19
5.3. Определение потерь в стали магнитопровода 19
5.4. Внешние характеристики трансформатора 20
Библиографический список 20
Введение
Силовой трансформатор – важнейший элемент любой электроэнергетической системы. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места ее потребления требует в современных сетях не менее чем пяти–шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах. Необходимость распределения энергии между многими мелкими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с числом генераторов. Вследствие этого, общая мощность всех трансформаторов, установленных в сети, в настоящее время превышает общую генерирующую мощность в 7–8 раз, а в будущем она еще может увеличиться.
В соответствии с ГОСТ 16110–70 трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или больше индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока. Трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в сетях энергосистем и потребителей электроэнергии, называется силовым. Если силовой трансформатор предназначен для включения в сеть, не отличающуюся особыми условиями работы, или для питания приемников электрической энергии, не отличающихся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы, то он называется силовым трансформатором общего назначения.
Важнейшая задача при проектировании силовых трансформаторов в настоящее время – задача существенного уменьшения потерь энергии в них, которые выделяются в магнитной системе и в обмотках. Уменьшение потерь в магнитопроводе достигается в основном за счет применения холоднокатаной электротехнической стали с улучшенными магнитными свойствами – низкими и особо низкими удельными потерями и удельной намагничивающей мощностью. Наряду с уменьшением потерь при проектировании трансформаторов должно соблюдаться требование наиболее эффективного использования материалов с целью уменьшения стоимости всего изделия.