Завдання на курсовий проект

Спроектувати трифазний трансформатор за такими даними:

1. Номінальна потужність =1600 кВА;

2. Номінальна напруга обмотки ВН =35 кВ;

3. Номінальна напруга обмотки НН =6,3 кВ;

4. Напруга короткого замикання =6,5 %;

5. Струм неробочого ходу =1,4 %;

6. Втрати неробочого ходу =3,65 кВт;

7. Втрати короткого замикання =16,5 кВт;

8. Схема і група з’єднань обмоток Y/Δ-11;

Обмотки трансформатора із мідного провода, охолодження масляне. Режим навантаження – тривалий. Спосіб регулювання напруги – перемикання без збудження (ПБЗ).

1. Визначення основних електричних величин

1.1 Визначення лінійних та фазних струмів і напруг обмоток вн і нн

Потужність однієї фази і одного стержня визначаємо:

= /3;

= /3=1600/3=533,3 кВА.

Номінальні лінійні струми за формулою:

= ∙10³/( ∙ );

= ∙10³/( ∙ )=1600∙10³/( ∙6300)=146,8 А;

= ∙10³/( ∙ );

= ∙10³/( ∙ )==1600∙10³/( ∙35000)=26,4 А.

При з'єднанні зіркою фазні струми дорівнюють лінійним

= =146,8 А; = =26,4 А,

а фазні напруги визначають за формулами:

= =35000В;

= / =6300/ =3641 В.

1.2. Вибір випробних напруг обмоток:

Випробні напруги обмоток:

- для обмотки НН =25 кВ;

- для обмотки ВН =85 кВ.

1.3.Визначення активної % і реактивної % складових напруги короткого замикання за формулами (1.4), (1.5):

2. Визначення основних розмірів трансформатора

2.1. Вибір схеми і конструкції магнітної системи

Згідно з рекомендаціями вибираємо трифазну стержневу шихтовану плоску магнітну систему зі скісними стиками на крайніх стержнях, пресування стержнів бандажами із склострічки, ярм – стальними балками.

2.2. Вибір марки і товщини листів сталі та виду ізоляції пластин. Вибір індукції у магнітній системі

Матеріалом магнітної системи є холоднокатана текстурована рулонна сталь марки 3404 товщиною 0,35 мм. Індукція в стержні =1,62 (§2.2). Ізоляція пластин – нагрівостійке ізоляційне покриття, =0,97 (§2.2). У перерізі стержня вісім ступенів, коефіцієнт заповнення круга =0,93 (табл. 2.2).

Коефіцієнт заповнення сталлю

= =0,93∙0,97=0,9.

Ярмо багатоступеневе, число ступенів шість, коефіцієнт підсилення ярма =1,03 (§2.3).

Індукція в ярмі = / =1,62/1,03=1,573 Тл.

Число зазорів у магнітній системі: на скісних стиках чотири, на прямих – два.

Індукція в зазорі на прямому стику = =1,62 Тл, на скісному стику

= / =1,62/ =1,146 Тл.

Питомі втрати в сталі =1,353 Вт/кг; =1,242 Вт/кг. Питома намагнічуюча потужність =1,958 ВА/кг; =1,66 ВА/кг; для зазорів на прямих стиках =25100 ВА/м²; для зазорів на скісних стиках =3200 ВА/м².

За табл. 2.6 визначаємо коефіцієнт =0,93. Приймаємо =0,95 (коефіцієнт Роговського).

2.3. Вибір коефіцієнта співвідношення основних розмірів

Величину коефіцієнта , що визначає співвідношення між шириною і висотою трансформатора, визначаємо за табл.3.2

=2.

2.4. Визначення розмірів основних ізоляційних проміжків головної ізоляції обмоток

Основні ізоляційні проміжки головної ізоляції обмоток ВН і НН зображені на рис. 2.1.

Рис.2.1. Головна ізоляція обмоток ВН і НН

Основні ізоляційні проміжки визначаємо за табл. 2.9 і 2.10.

= =75 мм	=27 мм
=4 мм	=5 мм
=6 мм	=50 мм
=15 мм	=30 мм
=25 мм	=3 мм.
=2 мм

2.5. Вибір діаметра стержня та конструкції обмоток

Сумарний зведений радіальний розмір обмоток визначаємо за формулою (3.7):

( + )/3= ∙10^-2=0,51 ∙10^-2=0,025м,

де =0,51 за табл. 3.1.

Ширину зведеного каналу розсіяння трансформатора визначаємо за формулою:

Визначаємо діаметр стержня:

=0,507

Приймаємо найближчий більший діаметр за нормалізованою шкалою діаметрів (§2.3)

=0,28 м.

Визначаємо , що відповідає нормалізованому діаметру за формулою:

Отже, в подальшому розрахунку будемо використовувати

Наближено визначаємо радіальний розмір обмотки НН за формулою:

де

Визначаємо середній діаметр осьового каналу між обмотками за формулою:

Рис.2.5. Основні розміри трансформатора

Активний переріз стержня (чистий переріз сталі):

Електрорушійна сила одного витка за формулою:

Визначаємо середню густину струму в обмотках ВН і НН за формулою :

що знаходиться в межах допустимого.

Визначаємо поперечний переріз витка обмотки:

де – струм одного стержня.

Визначаємо типи конструкцій обмоток ВН і НН: обмотки циліндричні багатошарові з прямокутного мідного провідника.

Ізоляційні відстані від обмоток НН і ВН до ярм

Висота обмотки: