- •Электрические машины Методические указания к выполнению курсовой работы
- •Введение
- •1. Задание на проектирование трехфазного трансформатора
- •1.1. Выбор базовой конструкции
- •1.2. Объем и содержание курсовой работы
- •1.3. Базовая конструкция примера выполнения задания
- •2. Общая часть
- •2.1. Пути развития отечественного трансформаторостроения
- •3. Расчетная часть
- •3.1. Расчет основных электрических величин трансформатора
- •3.2. Выбор изоляционных расстояний и расчет основных размеров трансформатора
- •3.3. Выбор конструкции и расчет обмоток
- •3.4. Расчет потерь короткого замыкания
- •Зависимость kб от полной мощности трансформатора
- •3.5. Расчет магнитной системы и характеристик холостого хода
- •3.6. Расчет коэффициента полезного действия при номинальной нагрузке
- •3.7. Тепловой расчет трансформатора
- •3.8. Расчет массы трансформатора
- •4. Контрольные вопросы к защите курсовой работы
- •Библиографический список
- •Справочные данные для проектирования трехфазного трансформатора
- •Рекомендуемые пределы варьирования
- •Средняя плотность тока в обмотках j, а/мм2, для современных трансформаторов с нормированными потерями
- •Оглавление
Средняя плотность тока в обмотках j, а/мм2, для современных трансформаторов с нормированными потерями
Тип и характеристики трансформатора |
Материал обмоток |
||
Медь |
Алюминий |
||
Масляные трансформаторы мощностью, кВ∙А |
25÷40 |
1,8÷2,2 |
1,2÷1,4 |
63÷630 |
2,2÷2,8 |
1,4÷1,8 |
|
1000÷6300 |
2,3÷2,8 |
1,5÷1,8 |
|
10 000÷16 000 |
2,2÷2,6 |
1,2÷1,5 |
|
25 000÷80 000 |
2,2÷2,6 |
– |
|
Сухие трансформаторы мощностью, кВ∙А / напряжением, кВ |
10÷160 / 0,5 внутренняя обмотка НН наружная обмотка ВН |
2,0÷1,4 2,2÷2,8 |
1,3÷0,9 1,3÷1,8 |
160÷1600 / 10 внутренняя обмотка НН наружная обмотка ВН |
2,0÷1,2 2,1÷2,6 |
1,2÷0,8 1,4÷1,7 |
|
Таблица П13
Потери и намагничивающая мощность для стали 3405 при толщине листа 0,3 мм
Магнитная индукция В, Тл |
Удельные потери мощности р, Вт/кг |
Удельные намагни-чивающие мощности стали q, В∙А/кг |
Удельные намагничи-вающие мощности через зазоры стыков qз, В∙А/см2 |
1,10 1,12 1,14 1,16 1,18 1,20 1,22 1,24 1,60 1,61 1,62 1,63 1,64 1,65 1,66 1,67 1,68 1,69 1,70 |
0,510 0,530 0,550 0,570 0,590 0,610 0,631 0,652 1,150 1,171 1,194 1,216 1,238 1,260 1,288 1,316 1,344 1,372 1,400 |
0,620 0,640 0,661 0,681 0,702 0,722 0,748 0,773 1,525 1,580 1,645 1,710 1,755 1,840 1,956 2,072 2,188 2,304 2,420 |
0,190 0,226 0,262 0,298 0,334 0,370 0,416 0,462 1,920 1,984 2,043 2,112 2,176 2,240 2,316 2,392 2,468 2,544 2,620 |
Таблица П14
Увеличение потерь и намагничивающей мощности в углах для стали 3405 толщиной листа 0,3 мм
В, Тл |
Коэффициент увеличения потерь |
Коэффициент увеличения намагничивающей мощности |
||||||
Прямой стык кпр |
Косой стык кк |
Прямой стык к′пр |
Косой стык к′к |
|||||
без отжига |
с отжигом |
без отжига |
с отжигом |
без отжига |
с отжигом |
без отжига |
с отжигом |
|
1,60 1,61 1,62 1,63 1,64 1,65 1,66 1,67 1,68 1,69 1,70 |
2,53 2,49 2,43 2,38 2,31 2,27 2,23 2,19 2,13 2,08 2,3 |
2,90 2,84 2,79 2,69 2,61 2,54 2,47 2,41 2,38 2,34 2,31 |
1,65 1,62 1,57 1,51 1,47 1,42 1,38 1,34 1,31 1,28 1,27 |
1,80 1,78 1,74 1,67 1,59 1,51 1,48 1,45 1,41 1,38 1,34 |
9,8 9,3 8,9 8,8 8,7 8,6 8,5 8,4 8,3 8,2 8,1 |
15,1 14,4 13,8 13,6 13,4 13,1 12,7 12,2 11,8 11,2 10,3 |
2,43 2,39 2,36 2,27 2,21 2,17 2,04 1,91 1,80 1,69 1,60 |
3,01 2,95 2,87 2,68 2,59 2,48 2,39 2,31 2,23 2,17 2,07 |
Таблица П15
Превышения температур внутренних обмоток (НН) при естественном охлаждении 0.м = 0,41q00,6
q0, Вт/м2 |
0.м, °С |
q0, Вт/м2 |
0.м, °С |
200210 |
10 |
810÷835 |
23 |
215÷255 |
10,5 |
840÷865 |
23,5 |
230÷245 |
11 |
870÷895 |
24 |
250÷265 |
11,5 |
900÷930 |
24,5 |
270÷285 |
12 |
935÷960 |
25 |
290÷305 |
12,5 |
965÷995 |
25,5 |
310÷325 |
13 |
0995÷1020 |
26 |
330÷345 |
13,5 |
1025÷1050 |
26,5 |
350÷365 |
14 |
1055÷1085 |
27 |
370÷390 |
14,5 |
1090÷1120 |
27,5 |
395÷410 |
15 |
1125÷1150 |
28 |
415÷435 |
15,5 |
1155÷1185 |
28,5 |
440÷455 |
16 |
1190÷1220 |
29 |
460÷480 |
16,5 |
1225÷1255 |
29,5 |
485÷505 |
17 |
1260÷1290 |
30 |
510÷530 |
17,5 |
1295÷1330 |
30,5 |
535÷555 |
18 |
1335÷1365 |
31 |
560÷580 |
18,5 |
1370÷1400 |
31,5 |
585÷610 |
19 |
1405÷1440 |
32 |
615÷635 |
19,5 |
1445÷1475 |
32,5 |
640÷660 |
20 |
1480÷1520 |
33 |
665÷690 |
20,5 |
1525÷1560 |
33,5 |
695÷715 |
21 |
1565÷1595 |
34 |
720÷745 |
21,5 |
1600÷1635 |
34,5 |
760÷775 |
22 |
1640÷1670 |
35 |
780÷805 |
22,5 |
1675÷1710 |
35,5 |
Таблица П16
Превышения температур наружных обмоток (ВН) при естественном охлаждении 0.м = 0,358q00,6
q0, Вт/м2 |
0.м, °С |
q0, Вт/м2 |
0.м, °С |
250÷265 |
10 |
1010÷1045 |
23 |
270÷285 |
10,5 |
1050÷1085 |
23,5 |
290÷310 |
11 |
1090÷1125 |
24 |
315÷335 |
11,5 |
1130÷1165 |
24,5 |
340÷355 |
12 |
1170÷1200 |
25 |
360÷380 |
12,5 |
1205÷1245 |
25,5 |
385÷405 |
13 |
1250÷1285 |
26 |
410÷435 |
13,5 |
1290÷1325 |
26,5 |
440÷460 |
14 |
1330÷1365 |
27 |
465÷490 |
14,5 |
1370÷1405 |
27,5 |
495÷515 |
15 |
1410÷1450 |
28 |
520÷545 |
15,5 |
1455÷1490 |
28,5 |
550÷575 |
16 |
1495÷1535 |
29 |
580÷605 |
16,5 |
1540÷1580 |
29,5 |
610÷635 |
17 |
1585÷1625 |
30 |
640÷665 |
17,5 |
1630÷1670 |
30,5 |
670÷695 |
18 |
1675÷1715 |
31 |
700÷730 |
18,5 |
1720÷1760 |
31,5 |
735÷765 |
19 |
1765÷1810 |
32 |
770÷795 |
19,5 |
1815÷1855 |
32,5 |
800÷830 |
20 |
1860÷1900 |
33 |
835÷865 |
20,5 |
1905÷1950 |
33,5 |
870÷900 |
21 |
1955÷2000 |
34 |
905÷935 |
21,5 |
2005÷2045 |
34,5 |
940÷970 |
22 |
2050÷2095 |
35 |
0975÷1005 |
22,5 |
2100÷2145 |
35,5 |
Таблица П17
Исходные данные для определения размера бака
Класс напряжения обмотки ВН, кВ |
Среднее расстояние от внешней обмотки до стенки бака а0б, см |
Минимальное расстояние от магнитопровода до крышки и дна бака Hяк, см |
6,10 |
6 |
20 |
20 |
9 |
35 |
35 |
12 |
50 |
Таблица П18
Среднее превышение температуры масла над воздухом при естественном масляном охлаждении 0.м = 0,262q00,8
q0, Вт/м2 |
0.м, °С |
q0, Вт/м2 |
0.м, °С |
195÷201 |
18 |
387÷393 |
31 |
202÷208 |
18,5 |
394÷401 |
31,5 |
209÷215 |
19 |
402÷409 |
32 |
216÷221 |
19,5 |
410÷417 |
32,5 |
222÷228 |
20 |
418÷425 |
33 |
229÷235 |
20,5 |
426÷433 |
33,5 |
236÷242 |
21 |
434÷441 |
34 |
243÷250 |
21,5 |
442÷449 |
34,5 |
251÷257 |
22 |
450÷457 |
35 |
258÷264 |
22,5 |
458÷465 |
35,5 |
265÷271 |
23 |
466÷474 |
36 |
272÷278 |
23,5 |
475÷482 |
36,5 |
279÷286 |
24 |
483÷490 |
37 |
287÷293 |
24,5 |
491÷499 |
37,5 |
294÷301 |
25 |
500÷507 |
38 |
302÷309 |
25,5 |
508÷515 |
38,5 |
310÷317 |
26 |
516÷524 |
39 |
318÷325 |
26,5 |
525÷532 |
39,5 |
326÷332 |
27 |
533÷541 |
40 |
333÷340 |
27,5 |
542÷550 |
40,5 |
341÷347 |
28 |
551÷559 |
41 |
348÷355 |
28,5 |
560÷567 |
41,5 |
356÷363 |
29 |
568÷575 |
42 |
364÷370 |
29,5 |
576÷584 |
42,5 |
371÷378 |
30 |
585÷592 |
43 |
379÷386 |
30,5 |
593÷600 |
43,5 |
Таблица П19
Унифицированные прямотрубные радиаторы для трансформаторов с системой охлаждения «М»
Межосевое расстояние Hор, мм |
Высота Hр, мм |
Ширина Lр, мм |
Количество рядов nряд |
Масса Mр, кг |
Теплоотдающая поверхность Пр, м2 |
Масса маслa в радиаторе Hмр, кг |
1100 |
1295 |
189 |
1 |
78 |
6,53 |
40 |
254 |
2 |
113 |
9,79 |
61 |
||
319 |
3 |
148 |
13,05 |
81 |
||
384 |
4 |
182 |
16,31 |
101 |
||
449 |
5 |
217 |
19,57 |
121 |
||
514 |
6 |
252 |
22,84 |
141 |
||
579 |
7 |
287 |
26,1 |
161 |
||
644 |
8 |
322 |
29,31 |
182 |
||
709 |
9 |
357 |
32,65 |
202 |
||
1600 |
1795 |
254 |
2 |
146 |
13,46 |
81 |
319 |
3 |
192 |
17,94 |
108 |
||
384 |
4 |
237 |
22,4 |
135 |
||
449 |
5 |
284 |
26,9 |
162 |
||
514 |
6 |
329 |
31,4 |
188 |
||
579 |
7 |
375 |
35,89 |
215 |
||
644 |
8 |
421 |
40,38 |
243 |
||
709 |
9 |
467 |
44,89 |
269 |
стержни
А
А
Рис. П3. Конструкция стержня трансформатора
а б
Рис. П4. Конструкция плоской магнитной системы: а – с четырьмя косыми стыками по углам, двумя прямыми в ярме и одним прямым в стержне; б – с шестью косыми стыками и двумя прямыми в ярме
Рис. П5. Осевое и радиальное направления в обмотке
Рис. П6. Высота витка и радиальные размеры обмотки
Рис. П7. Расположение регулировочных ответвлений
Рис. П8. Участки для определения массы, потерь и тока холостого хода трехстержневого (а) и двухстержневого (б) магнитопроводов: 1 стержни; 2 ярма; 3 углы
Рис. П9. Размеры бака
