Курсовая Работа На Тему Расчет Силового Трансформатора
Курсовая Работа На Тему Расчет Силового Трансформатора
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
1.
Определение основных электрических величин. Определение линейных и фазных напряжений и токов обмоток ВН и НН
Напряжение на высокой стороне UBH =35 кВ
Напряжение на низкой стороне UНH =3,15 кВ
Потери короткого замыкания PK =23,5 кВт
Напряжение короткого замыкания UК = 6,5%
Схема соединения обмоток Y / /\ - 11
Номинальные (линейные) токи обмотки трехфазного трансформатора
Фазные токи в данной схеме соединения равны:
Выбор испытательных напряжений обмоток
Для обмотки ВН (Класс напряжения - 35 кВ) = 85 кВ
Для обмотки НН (Класс напряжения - 10 кВ) = 35 кВ
Определение активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания
2. Расчет основных размеров трансформатора
Выбираем трехфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками в 4-х углах.
Число ступеней стержня n=7. Ориентировочный диаметр стержня 0,32 - 0,34 м.
Число ступеней ярма n=6. Прессовка ярм балками, стянутыми стальными полубандажами.
Выбор марки и толщины листов стали и типа междулистовой изоляции
Для изготовления магнитопровода принимаем рулонную холоднокатанную сталь марки 3404 с толщиной листов 0,35 мм с нагревостойким электроизоляционным покрытием. Коэффициент заполнения kЗ = 0,96.
Величину индукции принимаем BС = 1,6 Тл.
В качестве материала обмоток выбираем электротехническую медь.
Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков
Основные изоляционные расстояния главной изоляции, выбранные согласно табл. 4.4 и 4.5 [1].
Для НН: l01 = 60 мм, б01 = 4 мм, a01 = 17.5 мм
Для ВН: l02 = 60 мм, б02 = 5 мм, а12 = 27 мм, а22 = 20 мм, б22 = 3 мм.
Выбор коэффициента соотношения между основными размерами
Определение диаметра стержня и высоты обмоток. Предварительный расчет сердечника
Диаметр стержня является первым основным размером трансформатора.
где - приведенная ширина канала рассеяния
Вторым основным размером трансформатора является средний диаметр канала между обмотками.
Для трансформаторов 2500 - 6300 кВа - К1 = 1,4
‘d12 = 0,32 + 0,04*2 + 0,0378*2 + 0,027 = 0,5026 м = 50,26 см
Третий основной размер трансформатора - высота обмотки:
3. Расчет обмоток ВН и НН. Выбор типа обмоток
KД - коэффициент, учитывающий наличие добавочных потерь. (табл. 3.6 [1])
средняя плотность тока в обмотках ВН и НН.
По табл. 5.8 [1] выбираем для НН и ВН - многослойную цилиндрическую из прямоугольного провода.
Число витков на одну фазу определяется:
Примем НН 4-х слойной. Тогда число витков в слое:
Ориентировочный осевой размер обмотки:
Толщина изоляции на 2 стороны: мм.
‘а11 - радиальный размер канала, выбранный по условиям изоляции = 0,5 см
КИЗ - коэффициент, учитывающий закрытие части поверхности обмотки рейками и другими изоляционными деталями.
Полная охлаждаемая поверхность обмотки НН всего трансформатора:
На обмотке ВН предусмотрено регулирование напряжения на . В нашем случае предусмотрено регулирование в двух ступенях. Примем, что ступени регулирования равны.
Число витков на одну ступень регулирования:
Число витков при номинальном напряжении:
Рабочее напряжение двух слоев обмотки:
В этом случае межслойная изоляция выполняется из 7 слоев кабельной бумаги толщиной 0,12 мм. Выступ межслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону) 1,6 см. (табл. 7.5 [1])
4. Определение характеристик короткого замыкания
Определение потерь короткого замыкания
а) Определение электрических потерь в обмотках.
Вес провода для обмоток ВН и НН рассчитываем по формуле (для медного провода):
Электрические потери определяются следующим образом:
Для медного прямоугольного провода при (обмотка НН):
Для круглого провода при (обмотка ВН):
Где n-число проводов в радиальном направлении, см;
m - число проводов в осевом направлении, см;
a - размер проводника в радиальном направлении обмотки, см;
- размер проводника в осевом направлении обмотки, см;
- коэффициент приведения идеального поля рассеивания к реальному =0,95.
в) Определение электрических потерь в отводах.
Массу металла проводов находим по формуле:
где γ = 8,9 кг/дм3 - удельный вес металла отводов.
г) Определение потерь в стенках бака и других стальных деталях трансформатора.
где S-полная мощность трансформатора, кВА;
К - коэффициент, по табл. § 8.4 [1] принимаем К = 0,01
д) Определение полных потерь короткого замыкания
Определим соотношение полученной и заданной величин мощности к. з.:
Определение механических сил в обмотках
Принимаем мощность короткого замыкания электрической сети SK = 2500 мВа
Определяем действующее значение установившегося тока короткого замыкания:
По таблице 7.3 определяем коэффициент, учитывающий максимально возможную апериодическую составляющую тока К.З. -
Продольное и поперечное поля в концентрической обмотке
Найдем механические радиальные силы в обмотках:
где и -расстояние от обмотки до верхнего и нижнего ярма, определяемые по таблице 5.2
где - расстояние между обмотками стержня, по табл. 4.5. [2], см
Масса стали угла магнитной системы:
кг/м3 - плотность трансформаторной стали
Масса частей ярм, заключенных между осями крайних стержней:
Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы:
Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма:
Общая масса стали плоской магнитной системы:
Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков по табл. 8.10 [2] для стали марки 3404 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две пластины:
По таблице 8.17 [2] находим намагничивающие мощности:
Для принятой конструкции магнитной системы и технологии ее изготовления намагничивающую мощность рассчитаем по формуле:
Следовательно, намагничивающая мощность:
Активная составляющая тока холостого хода:
Реактивная составляющая тока холостого хода:
Коэффициент полезного действия трансформатора:
где - толщина изоляции на одну сторону, см
- теплопроводность изоляции провода, по табл. 11.1 [2] Вт/см°С
- плотность теплового потока на поверхности обмотки:
Потери, выделяющиеся в 1 см3 общего объема обмотки:
где - средняя условная теплопроводность обмотки без учета межслойной изоляции:
Полный внутренний перепад температуры в обмотке ВН (круглый провод):
В связи с тем что нормы необходимо в обмотке ВН сделать 3 осевых канала тогда:
Средний перепад температуры составляет 2/3 от полного перепада:
Для цилиндрических обмоток из прямоугольного и круглого провода перепад на поверхности обмотки:
Рассчитаем среднее превышение температуры обмоток над средней температурой масла:
Расчёт охладительной системы. (Бака и охладителей)
По таблице [1] в соответствии с мощностью трансформатора выбираем конструкцию бака с прямыми трубами.
см (для отвода Uисп = 25 кВ, покрытие 2 мм, расстояние до стенки бака по табл. 4.11 [2])
см (для отвода Uисп = 25 кВ, покрытие 2 мм, расстояние до прессующей балки ярма по табл. 4.11 [2])
см (для отвода Uисп = 5 кВ, без покрытия, расстояние до стенки бака по табл. 4.11 [2])
см (для отвода Uисп = 5 кВ, без покрытия, по табл. 4.12 [2])
см - диаметр изолированного отвода обмотки ВН
см - диаметр изолированного отвода от обмотки НН
К определению основных размеров бака
Минимальная длина бака трехфазного трансформатора:
Принимаем А = 66 см при центральном положении активной части трансформатора в баке.
где n - толщина подкладки под нижнее ярмо, по § 12 [1] принимаем n =3 см
где - расстояние от верхнего ярма трансформатора до крышки бака, определяется по § 12 [1].
Так как из двух обмоток наиболее нагрета обмотка ВН, то среднее превышение температуры масла, омывающего обмотки над температурой воздуха, должно быть не более:
-большее из двух значений, подсчитанных для обмоток ВН и НН.
Среднее превышение температуры стенки бака над температурой воздуха будет меньше на величину перепада температуры между маслом и стенкой бака:
Полученное значение должно удовлетворять условию:
Поверхность излучения бака в предварительном расчете:
где к - коэффициент, учитывающий отношение периметра поверхности излучения к поверхности гладкой части бака и определяется по таблице[1].
Среднее превышение температуры стенки бака над температурой окружающего воздуха:
Среднее превышение температуры масла вблизи стенки бака над температурой стенки бака:
Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха:
Превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха:
Объем расширителя (10% от общего объема масла):
обмотка замыкание трансформатор сердечник
В ходе выполнения данного курсового проекта был произведен расчет силового трансформатора с заданными параметрами. Расчет велся с цель как можно проще и компактнее сконструировать основные элементы трансформатора - обмотки, сердечники, ярма, в тоже время обеспечить заданные электрические параметры работы трансформатора.
Были подтверждены тесные связи между величинами характеризующие основные размеры трансформатора и его энергетическими показателями, такими как потерь короткого замыкания и холостого хода, напряжения короткого замыкания, ток холостого хода, а также величинами характеризующие его экономические показатели - объем стали в ярмах и сердечниках, объем меди в обмотках, объем масла и т.д.
Похожие работы на - Расчет силового трансформатора
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!
Расчет силового трансформатора . Курсовая работа (т). Физика.
Расчет силового трансформатора | КУРСОВАЯ РАБОТА
Расчет трансформатора (3) - Курсовая работа
курсовая работа - Расчёт трансформатора.
Расчет силового трансформатора — курсовая работа
Воздействие Вибрации На Человека Реферат
Сохраняя Прошлое Создаем Будущее Декабрьское Сочинение
Напишите Небольшое Сочинение Продолжение Описания Грозы
Нормы Поведения Реферат
Биологические Факторы Мутагенеза Реферат