Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

CKEM Kurs 2012

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
803.02 Кб
Скачать

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Запорізький національний технічний університет

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання курсової роботи з дисципліни «Спеціальний курс електричних машин»

для студентів спеціальності 7.092206.01 «Електричні машини» усіх форм навчання

2011

2

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Спеціальний курс електричних машин» для студентів спеціальності 7.092206.01 «Електричні машини» усіх форм навчання. / Укл. Т.В. Попова, Т. П. Солодовнікова, – Запоріжжя : ЗНТУ, 2011. – 34 с.

Рекомендовано до видання НМО спеціальності як методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Спеціальний курс електричних машин» для студентів спеціальності 7.092206.01 «Електричні машини» усіх форм навчання. Протокол № 2 від 28.10.2011р.

Укладачі:

Т. В. Попова, доцент

 

Т. П. Солодовнікова, асистент

Рецензент: В. Г. Савельєв, доцент

Відповідальний за випуск: С.Т. Яримбаш, доцент, канд. техн. наук

Затверджено на засіданні кафедри

«Електричні машини»

Протокол № 2 від 17 жовтня 2011 р.

3

ЗМІСТ

Вступ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

Мета та задачі курсової роботи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1

Завдання, обсяг та зміст курсової роботи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.1 Обсяг та зміст курсової роботи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.2 Технічне завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

2

Розрахунок основних електричних величин

 

 

й розкладка обмоток

10

3

Попередній розрахунок активної складової напруги

 

 

короткого замикання

13

4

Розрахунок реактивної складової напруги короткого замикання

14

4.1Методика розрахунку індуктивних опорів частин обмоток, які утворюються під впливом поперечного поля розсіювання

4.2Методика розрахунку реактивної складової напруги короткого замикання для пари обмоток НН-ВН

5

Розрахунок магнітного поля розсіювання

18

5.1

Розрахунок поля в одній точці

18

5.2

Повний розрахунок поля розсіювання

21

6

Математична модель перехідного процесу трансформатора

 

 

при одному з видів короткого замикання

26

Висновки

33

Перелік посилань

34

4

ВСТУП

Дисципліна «Спеціальний курс електричних машин» у відповідності з навчальним планом вивчається студентами спеціальності 7.092206.01 «Електричні машини» усіх форм навчання.

У курсовій роботі дисципліни «Спеціальний курс електричних машин», присвяченій розрахунку параметрів короткого замикання триобмоткового трансформатора, детально розглядаються особливості розрахунку обмоток та вплив конструктивних одиниць обмоток на змінення параметрів короткого замикання трансформатора.

В цих методичних вказівках наведено: перелік основних розділів, які повинна включати в себе курсова робота; рекомендації зі змісту розділів та методики розрахунків параметрів короткого замикання та побудови епюр магніторушійних сил (МРС) поперечного поля розсіювання.

При роботі над матеріалом дисципліни необхідно користуватись конспектом лекцій, підручниками (с. 48) та методичними вказівками.

Під час опрацювання та підготовки до здачі курсової роботи обов’язково треба звернути увагу на питання для самоперевірки (с. 48). Якщо відповіді на ці питання становлять труднощі, необхідно відповідну тему опрацювати за іншими підручниками або звернутися за консультацією до викладача.

Прийом курсової роботи здійснюється на 10 – 11 тижнях з дня видачі керівником завдання на курсову роботу комісією, в склад якої входить керівник курсового проекту та викладачі кафедрі.

До захисту допускається курсова робота оформлена за стандартом підприємства СТП 15-96 перевірена та підписана керівником проекту.

Для захисту курсової роботи студент повинен підготувати доповідь на 5 хвилин та ґрунтовні відповіді на питання для самоперевірки.

5

МЕТА ТА ЗАДАЧІ КУРСО ВОЇ РОБОТИ

Мета виконання курсової роботи: поглиблене вивчення матеріалу з розділу «Трансформатори. Параметри короткого замикання» [1,2]; засвоєння основних методів розрахунків, їх особливостей та інженерної методики проектування сучасних триобмоткових трансформаторів на базі використання новітніх досягнень в галузі розрахунку та виробництва трансформаторів; підготовка студентів до самостійного вирішення інженерних задач при конструюванні, проектуванні, виробництві та експлуатації трансформаторів.

Методичні вказівки призначені для професійної підготовки спеціалістів та магістрів до практичної діяльності.

Задачі курсової роботи

Для досягнення вказаної мети в процесі навчання студентам необхідно поглиблено вивчити наступні розділи дисципліни:

конструкція та проектування обмоток трансформаторів;

основні методики розрахунків параметрів короткого замикання трансформатора та електромагнітних полів розсіювання;

методика побудови епюр магніторушійних сил (МРС) поперечного поля розсіювання.

Робота над курсовою роботою повинна допомогти студентам

опанувати проектування обмоток з урахуванням впливу особливостей конструкції їх складових на параметри короткого замикання трансформатора в цілому та на величину та розподіл полів розсіювання з урахуванням останніх досягнень в галузі трансформаторобудування, кращих технічних рішень у вдосконаленні трансформаторів.

Завдання на курсову роботу підібрані таким чином, що курсова робота разом із дипломним проектом складає єдину систему взаємопов'язаних проектів, які послідовно ускладнюються.

6

1 ЗАВДАННЯ, ОБСЯГ ТА З МІСТ

КУРСОВОЇ РОБОТИ

1.1 0бсяг та зміст курсової роботи

Курсова робота «Розрахунок параметрів короткого замикання триобмоткового трансформатора» складається з розрахункової та графічної частин.

Розрахунковою частиною є пояснювальна записка (45-50 сторінок), розроблена на комп’ютері та перевірена керівником роботи перед роздрукуванням, яка оформлюється згідно з вимогами до оформлення курсових робіт – СТП 15-96 [8].

Правила оформлення пояснювальної записки та креслень докладно із прикладами надано в комп’ютерному вигляді в комп’ютерному класі кафедри «Електричні машини» (аудиторія 268).

Зміст курсової роботи надано в табл. 1.1.

Таблиця 1.1 – Складові курсового проекту та термін виконання

 

 

Обсяг,

Термін

 

Найменування розділу

виконання,

 

 

%

тижні

 

 

 

 

 

 

 

1

Визначення початкових даних розрахунку

5

1

2

Розрахунок основних електричних величин

 

 

 

й розкладка обмоток

20

3

3

Попередній розрахунок активної складової

 

 

 

напруги короткого замикання

5

4

4

Розрахунок реактивної складової напруги

 

 

 

короткого замикання

20

6

5

Розрахунок магнітного поля розсіювання

 

 

5.1 Розрахунок магнітного кола в одній точці

10

7

5.2 Повний розрахунок поля розсіювання на ЕОМ

5

8

6

Математична модель перехідного процесу

 

 

 

трансформатора

5

9

Виконання креслень та оформлення пояснювальної

 

 

записки

30

10

 

Усього

100

10

 

 

 

 

7

Захист курсового проекту планується на 10 - 11 тижні. До графічної частини роботи належать:

-креслення обмоток (формату А4) з указаними розмірами зон та типів котушок у вікні магнітної системи (дод. А);

-епюри магніторушійних сил (МРС) поперечного поля розсіювання.

Оформлення рисунків пояснювальної записки та креслень може бути комп’ютерним.

1.2Технічне завдання

Курсову роботу «Розрахунок параметрів короткого замикання триобмоткового трансформатора» виконувати відповідно із завданням, яке надається керівником роботи.

Початкові дані на курсову роботу складаються з двох груп:

-загальні для всіх варіантів;

-індивідуальні.

Загальні початкові дані триобмоткового трансформатора (рис. 1.1)

Потужність трансформатора Тип обмоток:

-низької напруги (НН)

-середньої напруги (СН)

-високої напруги (ВН)

Кількість стовпців прокладок в обмотках Ширина прокладок

Число витків в обмотках:

-основні витки обмотки ВН

-регулювальні витки обмотки ВН

-витки обмотки СН

-витки обмотки НН

Діаметр стрижня Коефіцієнт заповнення площі кола сталлю Індукція у стрижні

Товщина пресувальних кілець

S 40000 кВА

одноходова гвинтова безперервна котушкова безперервна котушкова

n 32

bпр 40 мм

WBHo 1200

WBHp 120

WCH 630

WHH 62

Dc 600 мм

Кз 0.934

Вc 1.72 Тл

hk 40 мм

 

 

 

 

8

 

 

Ізоляційні відстані головної ізоляції:

 

 

- між стрижнем та обмоткою НН

a01 30 мм

- між обмотками НН та СН

 

a12 65 мм

- між обмотками СН та ВН

 

a23 100 мм

-

між обмоткою

НН

та

пресувальним

 

50 мм

 

кільцем

 

 

 

h1

-

між обмоткою

СН

та

пресувальним

 

60 мм

 

кільцем

 

 

 

h2

-

між обмоткою

ВН

та

пресувальним

 

70 мм

 

кільцем

 

 

 

h3

- між обмотками НН, СН та ВН й нижнім

 

60 мм

 

ярмом

 

 

 

h4

- між обмоткою ВН та верхнім ярмом

h5 70 мм

Рисунок 1.1 – Позначення ізоляційних відстаней головної ізоляції

Індивідуальні початкові дані

До індивідуальних початкових даних відносяться: розміри проводів для всіх обмоток; число котушок в обмотках; місце розташування регулювальних зон в обмотці ВН; кількість ввімкнених ступенів регулювання в обмотці ВН; вид короткого замикання при складанні математичної моделі.

9

Індивідуальні початкові дані необхідно обирати в залежності від варіанту. Варіант завдання – є шестизначне число. Кожний індекс цього числа представляє цифру 1 чи 2, що визначають вибір початкових даних.

Розміри проводів обмоток обрати з таблиці 1.2.

Таблиця 1.2 Розміри обмоткових проводів марки ПБ

Місце цифри

Котушки обмотки

Розміри обмоткових проводів

за варіантом

Цифра 1

Цифра 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Котушки вхідної

1

5.6 8.0

 

1

 

4 11.2

 

 

 

 

 

зони обмотки ВН

 

 

2.96

 

 

 

 

 

 

2.96

 

 

 

 

2

Основні котушки

1

5.0 8.0

1

3.55 11.2

 

 

 

обмотки ВН

 

 

1.35

 

 

 

 

 

 

1.35

 

 

 

 

3

Регулювальні

1

5.6 8.5

1

4.25 11.2

 

 

 

котушки обмотки ВН

 

 

1.35

 

 

 

 

 

 

1.35

 

 

 

 

4

Котушки вхідної

3

 

4.5 6.3

3

3.55 7.5

 

зони обмотки СН

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

5

Основні котушки

3

3.55 7.5

 

 

3

3.15 8.5

 

обмотки СН

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

0.96

 

 

 

 

6

Обмотка НН

40

 

3.55 7.5

40

3.15 8.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

Число котушок обмотки НН визначити за формулою

 

 

 

 

 

 

 

 

nHH WHH 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.1)

Число котушок в обмотках СН та ВН й місце розташування регулювальних витків обмотки ВН вибрати з табл. 1.3.

Таблиця 1.3 Число котушок в обмотках і місце розташування регулювальних витків обмотки ВН

Місце цифри

1

2

3

4

5

6

за варіантом

 

 

 

 

 

 

Параметр

a1

a2

a3

nCH

nBH

nв

Цифра 1

0

0

0

76

56

0.05 no

Цифра 2

0.2

0.35

0.45

80

60

0.1 no

10

В табл. 1.3 обрано наступні умовні позначення: nCH – число котушок обмотки СН;

nBH – число основних котушок обмотки ВН, в яких розміщено 1200 витків;

nв – число котушок вхідної зони обмоток СН та ВН з одного

торця.

На торцях обмоток СН і ВН по декілька котушок мають підсилену ізоляцію (вхідні зони обмоток). Число цих котушок nв складає 5 або 10 відсотків (відповідно варіанту) від загального числа основних котушок no обмоток СН та ВН.

Число регулювальних котушок для всіх варіантів – 8. Кожна регулювальна котушка містить 15 витків. Один ступінь регулювання складається із пари котушок, тобто із 30 витків. Регулювальні котушки розбито на дві групи по чотири котушки. Ці групи розташовано симетрично на відстані x основних котушок від торців обмотки (рис. 1.2).

x 0

x no 2

no no 2

1 – основні котушки з підсиленою ізоляцією (вхідна зона);

2– основні котушки; 3 – регулювальні котушки;

Н– висота обмотки; х – число основних котушок до регулювальних

Рисунок 1.2 – Розташування регулювальних котушок обмотки ВН

Число основних котушок до регулювальних (округлили до

найближчого цілого)

 

 

x

nBH

a ,

(1.2)

 

2

 

 

де a – коефіцієнт, складові котрого вибрати із табл. 1.3;

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]