- •Расчет и конструирование силовых трансформаторов Учебное пособие
- •Введение
- •Основные элементы конструкции объекта проектирования и применяемые материалы
- •Особенности трансформатора как электрического аппарата
- •1. Изоляция в трансформаторах
- •1.1. Изоляция обмоток трансформаторов класса напряжения до 35 кВ включительно
- •1.2. Изоляция обмоток трансформаторов класса напряжения 110 кВ
- •1.3. Изоляция обмоток трансформаторов класса напряжения 150 кВ
- •1.4. Изоляция от обмотки до бака
- •1.5. Изоляция отводов
- •1.6. Внешняя изоляция
- •2. Расчет силового трансформатора
- •2.1. Определение основных электрических величин
- •2.2. Определение основных размеров трансформатора
- •2.3. Расчет основных размеров трехфазных трансформаторов на эвм
- •3. Расчёт обмоток
- •3.1. Предварительный расчет обмоток
- •3.2. Общая схема расчета обмоток Расчет обмоток нн
- •Расчет обмоток вн
- •3.2.1. Расчет цилиндрических обмоток нн двухслойных и однослойных из прямоугольного провода
- •Предельный радиальный размер провода
- •3.2.2. Расчет винтовых обмоток
- •3.3. Расчет обмотки высокого напряжения
- •3.3.1. Расчет цилиндрических обмоток из круглого провода
- •3.3.2. Расчет многослойной цилиндрической обмотки вн и нн из прямоугольного провода
- •3.3.3. Непрерывные обмотки
- •3.3.4. Расчет непрерывной спиральной катушечной обмотки по п.М. Тихомирову [1]
- •3.4. Регулирование напряжения
- •3.4.1. Расчет регулировочной обмотки
- •3.5. Примеры расчета обмоток Пример 1
- •Расчет обмотки вн
- •Распределение витков по катушкам
- •Пример 2
- •Предварительный расчёт обмоток (по п.3.1)
- •Выбор типа обмоток по табл. 3.2
- •Расчет обмотки высокого напряжения
- •Пример 3
- •Предварительный расчёт обмоток (по п.3.1)
- •Расчёт обмотки низкого напряжения (по п. 3.2.2)
- •Расчёт обмотки высокого напряжения
- •Расчёт регулировочной части обмотки вн
- •4. Расчет потерь и кпд трансформатора
- •4.1. Основные потери в обмотках при превышении температуры 75 °с
- •4.2. Средний коэффициент добавочных потерь Кд
- •4.3. Потери в отводах
- •4.4. Потери в баке и металлических конструкциях
- •4.5. Потери короткого замыкания трансформаторов
- •4.6. Плотность теплового потока на охлаждаемой поверхности
- •5. Расчет напряжения короткого замыкания и поля рассеяния обмоток трансформатора
- •6. Расчет магнитной цепи
- •7. Тепловой расчет трансформатора
- •7.1. Тепловой расчет масляного трансформатора (по [1, с. 421])
- •7.2. Определение массы конструктивных материалов и масла трансформатора
- •8. Пример расчета трансформатора
- •8.1. Задание на проектирование трансформатора тдн-10000/35
- •8.2. Общие вопросы расчета трансформатора
- •8.2.1. Определение основных электрических величин
- •8.2.2. Определение основных размеров трансформатора
- •8.2.3 Расчет основных размеров трансформатора на эвм
- •8.3. Расчёт обмоток
- •8.3.1. Предварительный расчет
- •8.3.2. Расчет многослойной цилиндрической обмотки нн из прямоугольного провода
- •8.3.3. Расчет обмотки высокого напряжения
- •8.3.4. Расчет регулировочной обмотки
- •8.4. Расчет потерь и кпд трансформатора
- •8.5. Расчёт напряжения короткого замыкания и поля рассеяния обмоток трансформатора
- •8.6. Расчет магнитной цепи
- •1282,9 См2 [1, табл. 8.7];
- •1315,0 См2, [1, табл. 8.7];
- •0,926, [1, Табл. 8.5].
- •8.7. Тепловой расчет трансформатора [1]
- •8.7.1. Проверочный тепловой расчет
- •8.7.2. Определение массы конструктивных материалов и масла трансформатора
- •Литература
- •Приложение 1 Основные данные трансформаторов
- •Приложение 2 Инструкция пользователя
- •Приложение 3 Программа расчета характеристики хОлостого хода на эвм
- •Приложение 4 вводы масляных трансформаторов Конструкции вводов классов напряжения до 110 кВ
- •Конструкция вводов классов напряжения 110 кВ и выше
- •Приложение 5 устройство и общий вид силового трансформатора
- •Приложение 6 Трансформаторы тмз
- •Приложение 7 задание на курсовой проект
- •Оглавление
- •Расчет и конструирование силовых трансформаторов
- •665709, Братск, ул. Макаренко, 40
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Братский государственный университет»
А.М. Сыровешкин
М.А.Федорова
Расчет и конструирование силовых трансформаторов Учебное пособие
Рекомендовано Сибирским региональным отделением учебно-методического объединения по образованию в области энергетики и электротехники для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению подготовки 650900 «Электроэнергетика»
Братск 2009
УДК 621.313
Сыровешкин, А.М. Расчет и конструирование силовых трансформаторов: учеб. пособие по курсовому проектированию / А.М. Сыровешкин, М.А. Федорова. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2009. – 226 с.
Учебное пособие содержит материалы дисциплин «Электромеханика» и «Электрические машины», необходимые для выполнения курсового проектирования по силовым трехфазным трансформаторам. Приведенные в нем методики и примеры расчетов систематизированы, а расчет основных параметров выполнен на ЭВМ.
Широко представлен справочный и иллюстративный материал.
Пособие предназначено для студентов специальностей 140211.65 «Электроснабжение», 140205.65 «Электроэнергетические системы и сети» и 140106.65 «Энергообеспечение предприятий» всех форм обучения.
Библиограф. 10. Ил. 51. Табл. 54.
Рецензенты: Г.Г. Константинов, профессор; Ю.В. Коновалов, доцент (Иркутский государственный технический ун-т); Э.В. Владимиров, доцент (Братский государственный университет)
© Сыровешкин А.М., Федорова М.А., 2009
© ГОУ ВПО «БрГУ», 2009
Введение
Силовые трансформаторы – это основные элементы систем электроснабжения. Они используются во всех отраслях экономики, включая промышленность, жилищно-коммунальное и сельское хозяйство, отдельные учреждения, организации. Надежность электроснабжения различных потребителей и экономичность работы электрооборудования во многом обусловлены правильным выбором типа и мощности силовых трансформаторов, потому более глубокое их изучение имеет первостепенное значение для студентов энергетического факультета. Этим определяется и тематика курсовых проектов, выполнение которых предусмотрено учебным планом специальности. Студентам предлагается рассчитать и сконструировать отдельные типы трансформаторов, отличающихся друг от друга мощностью, напряжением, системой охлаждения, способами регулирования напряжения (ПБВ или РПН) и условиями передачи энергии потребителям, поскольку все эти условия должны всесторонне учитываться проектировщиками трансформаторов. В то же время для правильного решения проблем, возникающих в процессе эксплуатации силовых трансформаторов, необходимо уметь рассчитать ряд их характеристик и параметров по заданным номинальным данным и основным геометрическим размерам активной части.
В курсовом проекте по расчету трансформатора обобщаются знания, полученные студентами при изучении курса «Электромеханики», и закрепляется умение применять их при решении реальных инженерных задач. При выполнении курсового проекта у студентов воспитываются навыки самостоятельной работы и самостоятельного принятия решений.
Курсовой проект должен быть оформлен в виде расчетно-пояснительной записки, объемом примерно 30…40 рукописных листов и графической части – два листа формата А1. На первом листе должно быть представлено: установка обмоток (вертикальный и горизонтальный разрезы, выявляющие осевое и радиальное строение обмоток ВН и НН); общий вид трансформатора; бак в разрезе с удалением передней стенки; крышка бака. Второй лист выполняется по заданию руководителя курсового проекта.
Конструкция трансформатора выполняется технологичной. Студент должен уметь разъяснить, какое назначение имеет та или иная сборочная единица или деталь, как собираются отдельные сборочные единицы и весь трансформатор в целом.
При расчете, конструировании и вычерчивании силового трансформатора студенты обязаны соблюдать все требования ГОСТов и нормалей. В первую очередь следующих:
ГОСТ 11677–83 – классификация трансформаторов;
ГОСТ 11677–85 – условные обозначения систем охлаждения трансформаторов и автотрансформаторов;
ГОСТ 11920–85Е – технические данные трансформаторов.
