Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Типовой расчет (проектирование силового трансформатора)1.rtf

Скачиваний:

Добавлен:

31.03.2015

Размер:

7.74 Mб

Скачать

☆

1 / 61 2 3 4 5 6 > Следующая >>>

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Задание на проектирование силового трансформатора

Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний
Определение основных размеров трансформатора
Расчет обмоток НН
Расчет обмоток ВН
Потери короткого замыкания
Напряжение короткого замыкания
Механические силы в обмотках и нагрев обмоток при коротком замыкании
Размеры магнитной системы
Массы стали
Потери холостого хода
Ток холостого хода
Тепловой расчет обмоток
Тепловой расчет бака
Определение превышений температуры масла и обмоток над температурой окружающего воздуха
Определение массы трансформатора

Список используемой литературы

Введение

Задача построения трансформатора, отвечающего современным требованиям в эксплуатации, а также наиболее простого и дешевого в производстве, решается определением тех воздействий, которым он подвергается в эксплуатации, рациональным выбором его конструкции, правильным выбором размеров и материала отдельных его частей и конструктивных деталей и правильно организованным технологическим процессом его изготовления, учитывающим свойства применяемых материалов и назначение трансформаторов.

Расчет трансформатора тесно связан с конструированием. На самых первых стадиях расчета необходимо произвести выбор основной конструктивной схемы трансформатора, а также в ходе расчета выбирать конструкции его отдельных частей – магнитной системы, обмоток, изоляционных деталей, отводов и т.д.

До начала проектирования необходимо установить некоторые технологические операции, оказывающие существенное влияние на некоторые параметры трансформатора.

электрический трансформатор напряжение замыкание

Задание на проектирование силового трансформатора

Исходные данные:

Тир трансформатора	ТМ-630/10
Мощность	630 кВА
Число фаз	3
Частота	50 Гц
Номинальное напряжение ВН	(10 0002х2,5 %) В
Номинальное напряжение обмотки НН	400 В
Схема и группа соединения обмоток	Y/Y-0
Система охлаждения	естественное, масляное
Режим работы	длительная нагрузка
Установка	наружная
Материал магнитной системы	сталь 3404; 0,35 мм.
Материал обмоточного провода	медь

Параметры трансформатора:

Напряжение короткого замыкания	5,5 %
Потери короткого замыкания	7600 Вт
Потери холостого хода	1800 Вт
Ток холостого хода	2,0 %.

Трансформатор должен соответствовать ГОСТ 11677-85, 12077-76 и ГОСТ 11920-85.

1. Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний

Мощность одной фазы трансформатора

(стр. 97 3.1)

кВА.

S – номинальная мощность трансформатора, кВА.;

m – число фаз трансформатора.

Номинальные токи

Номинальный (линейный) ток обмотки ВН, СН и НН трехфазного трансформатора, А:

(стр. 97 3.3)

А.

S – мощность трансформатора, кВА;

U – номинальное линейное напряжение

соответствующей обмотки, В.

Номинальный ток на стороне ВН:

Номинальный ток на стороне НН:

Фазные токи

На стороне ВН: А (стр. 97 3.6)

На стороне НН А (стр. 97 3.5)

Фазные напряжения

На стороне ВН: В (стр. 98 3.8)

На стороне НН: В (стр. 98 3.7)

Испытательные напряжения (стр. 169 табл. 4.1)

Обмотка ВН: кВ.

Обмотка НН: кВ

(Обмотки масляных и сухих трансформаторов с рабочим напряжением до 1 кВ имеюткВ).

Типы обмоток (стр. 258 табл. 5.8):

Обмотка ВН при напряжении 10кВ и токе 36 А: цилиндрическая многослойная из круглого провода.

Обмотка НН при напряжении 0,4кВ и токе 909,3 А: винтовая одноходовая из прямоугольного провода.

Изоляционные расстояния

Для испытательного напряжения ВН кВ находим изоляционное расстояние (стр. 184 табл. 4.5): мм, мм, мм.

Для испытательного напряжения НН кВ находим изоляционное расстояние (стр. 183 табл. 4.4): мм.

Главная изоляция обмоток ВН и НН

2. Определение основных размеров трансформатора

Выбор схемы и конструкции магнитной системы

В связи с тем, что изготовление плоской магнитной системы с косыми стыками в четырех и прямыми в двух углах (рис.8.) менее трудоёмко, то выбираем именно такую схему.

Для того, чтобы магнитная система, собранная из массы пластин тонколистовой стали, обладала достаточной устойчивостью, её верхнее и нижнее ярма должны быть надежно соединены механически. Таким соединением верхних и нижних ярмовых балок в основе с плоской магнитной системой при напряжении обмотки ВН 10 кВ могут служить вертикальные шпильки, расположенные вне обмоток ВН и достаточно от них удаленных или надежно изолированные. Они также могут использоваться для осевой прессовки обмоток за счет небольшого сдвига вниз верхних ярмовых балок.

Плоская магнитная система с косыми стыками в четырех и прямыми в двух углах

Выбор марки и толщины листов стали и типа изоляции пластин

Материалом для магнитной системы трансформатора выбираем электротехническую холоднокатаную анизотропную сталь марки 3404, толщиной 0.35мм.

Пластины электротехнической стали, заготовленные для сборки магнитной системы, во избежание возникновения между ними вихревых токов должны быть надежно изолированы одна от другой. Поэтому выбираем нагревостойкое изоляционное покрытие. Коэффициент заполнения для рулонной холоднокатаной стали в этом случае выбираем по (стр. 77 табл. 2.2) равен.

Выбор материала обмоток

Согласно заданию необходимо принять материал обмоточного провода: медь.

Диаметр стержня

(стр. 106 3.17)

Мощность обмоток одного стержня кВА

Ширина приведенного канала рассеяния трансформатора

(стр. 120)

где - размер канала между обмотками(стр. 184 табл. 4.5)

(стр. 120 3.28)

– суммарный приведенный радиальный размер обмоток

Где находится, как (стр. 121 табл. 3.3)

м (стр. 121 табл. 3.3)

(стр. 159 табл. 3.2)

Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского) при определении основных размеров можно приближенно принять

Частота Гц.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

(стр. 99 3.9)

Pк – потери короткого замыкания, Вт;

S – мощность трансформатора, кВА.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

(стр. 99 3.10)

uк – напряжение короткого замыкания в %;

uа – активная составляющая напряжения короткого замыкания в %.

Индукция в стержне Тл (стр. 78 табл. 2.4)

Коэффициент заполнения активным сечением стали площади круга, описанного около сечения стержня , зависит от выбора числа ступеней в сечении стержня, способа прессовки стержня и размеров охлаждающих каналов, толщины листов стали и вида междулистовой изоляции, определим его по формуле:

(стр. 163 3.67)

(стр. 77 табл. 2.2)

(Примечание: При прессовке стержней путем расклинивания с внутренней обмоткой (до 630 кВА), а также в навитых элементах пространственных магнитных систем , полученное из таблицы уменьшить на 0.01)