Реферат: Проектирование трансформатора

💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Электрическая энергия имеет ряд преимуществ перед другими формами энергии. Она легко преобразуется в механическую, световую, химическую и другие формы энергии, экономично передается на большие расстояния, распределяется между любым числом приемников энергии различной мощности. Поэтому электрическая энергия получила широкое применение во всех областях народного хозяйства – в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и др.
В промышленности на основе электрификации все шире внедряется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов. Интенсивно развивается электротехнология – электротермические и электролитические способы получения и обработки металлов. С каждым годом вступают в строй все новые и новые автоматические линии машин, цехи и заводы-автоматы. С помощью электроэнергии осуществляется электросварка, закалка стали токами высокой частоты и др.
Процесс производства и передачи электроэнергии является столь динамичным и постоянно подверженным случайным возмущающим воздействиям, что без автоматического управления его функционирование невозможно. Такие его особенности, как равенство в каждый момент времени генерируемой и случайно изменяющейся, требуемой нагрузкой, мощностей, время от времени возникающие короткие замыкания, высокая быстротечность электромагнитных и электромеханических переходных процессов, обусловили развитие технических средств автоматического управления еще в начальный период становления электроэнергетики. Под автоматическим понимается управление процессом производств, передачи и потребления электроэнергии в целом без непосредственного участия человека.
Обычно переменный ток, проходя путь от генератора к потребителю, трансформируется 8-9 раз. Следовательно, суммарная мощность силовых трансформаторов в несколько раз превышает мощности всех генераторов, установленных на электростанциях.
Помимо передачи и распределения электрической энергии между потребителями силовые трансформаторы находят широкое распространение для специальных нагрузок: в различных выпрямительных, преобразовательных, защитных и других устройствах. Поэтому трансформаторы являются наиболее распространенными электротехническими устройствами.
Трансформатор – это статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого при неизменной частоте.
Принцип работы трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. Конструктивно трансформатор состоит их двух или нескольких обмоток, связанных электромагнитно. Для усиления магнитной связи между обмотками трансформатора их располагают на стальном сердечнике.
Проектирование нового трансформатора состоит из нескольких этапов: разработка эскизного проекта; технического проекта; рабочего проекта и конструкторско-технологической подготовки производства.
В отличие от реального проектирования в конструкторских бюро, учебное проектирование имеет свои особенности. Они заключаются в том, чтобы учащийся получил навыки правильного выбора основных размеров и конструктивных элементов отдельных частей трансформатора, удовлетворяющих требованиям задания на проектирование; освоил методы расчета всех технических данных трансформатора.
Для учебного проектирования часто используется не теоретические решения, а полуэмпирические формулы, которые сразу дают возможность найти такие основные размеры трансформатора, при которых наиболее вероятно удовлетворились бы требования задания на проектирование.
1.1 Мощность одной фазы и одного стержня , кВА
В соответствии с заданием имеем трехфазный трансформатор стержневого типа с концентрическими обмотками.
1.3 Активная и реактивные составляющие напряжения КЗ
2.1 Выбор плотности тока в обмотках
Так как материалом обмоток является медь, то для нее плотность тока следует выбирать в пределах 2-3,5 А/мм 2
.
Задаем величину магнитной индукции в стержне
– определяем по эскизу ступенчатого стержня.
K 32
=0.95 – коэффициент заполнения.
Рисунок 1 – Эскиз ступенчатого стержня
2.5 Определение коэффициента трансформации и уточнение числа витков обмотки ВН
Проверим коэффициент трансформации по отношению фазных напряжений
Величины получились настолько близкие, что пересчитывать число витков нет необходимости.
Определение регулировочных витков обмотки ВН
В соответствии с заданием, обмотка ВН должна позволять ступенчато регулировать витки выше номинального значения и ниже его. Сделать соответствующую отпайку для регулирования витков вниз от номинала можно всегда, а для того, чтобы увеличить количество витков, их нужно дополнительно зарезервировать (предусмотреть) в обмотке ВН. Соответствующие расчеты сведем в таблице 1.
Таблица 1 – Расчет регулировочных витков обмотки ВН
2.6 Площадь поперечного сечения одного витка обмотки ВН
Далее необходимо выбрать стандартное значение обмоточного провода. Принимаем стандартное значение площади поперечного сечения провода обмотки ВН мм 2
.
Площадь поперечного сечения витка обмотки НН
Принимаем стандартное значение площади поперечного сечения провода обмотки НН равным 28,95 мм 2
.
Рисунок 2 – Коэффициент заполнения окна трансформатора обмоточной медью
Коэффициент заполнения окна трансформатора обмоточной медью (без изоляции):
По графику, показанному на рисунке 2 определяем = 0,29; = 0,36.
2.7 Площадь поперечного сечения обмотки НН
2.8 Площадь поперечного сечения обмотки ВН (с учетом + 5 % регулировочных витков):
2.9 Расчет размеров главной изоляции окна трансформатора (в соответствии с рисунком 3)
Выпишем главные изоляционные промежутки для нашего случая: , см (с учетом емкостных и прессующих колец); , см; , см; , см; , см.
Для расчетов целесообразно принимать следующие соотношение главных изоляционных промежутков
Примем предварительно отношение высоты обмотки НН к ее ширине равным В этом случае .
2.11 Расстояние между соседними стержнями (ширина окна трансформатора)
где γ = 8,9, кг/дм 3
– удельный вес меди.
где γ с
= 7,65, кг/дм 3
– удельный вес электротехнической стали.
где длина ярма , а площадь поперечного сечения ярма в данном случае принята равной площади поперечного сечения стержня.
3.8 Вес участков сопряжения стержней и ярм магнитопровода
трансформатор электрический магнитопровод обмотка
4.1 Расчет потерь холостого хода, Вт
Данная величина получилась на 2,7 % больше, чем в задании. Эту величину следует признать удовлетворительной, так как погрешность не превышает допустимой.
4.2 Расчет реактивной составляющей тока холостого хода
4.3 Расчет активной составляющей тока холостого хода:
Данная величина получилась больше, чем в задании на 14 %, что вполне допустимо, так как погрешность не превышает допустимой.
4.7 Расчет потерь в стенках бака можно провести по (31) или так
4.9 Расчет активной составляющей напряжения КЗ
4.10 Расчет реактивной составляющей напряжения КЗ
Данная величина получилась больше той, что оговорена заданием, однако погрешность равна 1,6 %, что меньше допустимой погрешности 5 % в данном случае.
4.12 Расчет данных к построению внешней характеристики.
Поскольку внешняя характеристика является, по сути, прямой линией, то для ее построения достаточно определить две точки. Расчет следует вести для двух значений коэффициента мощности 0,8 и 1,0. Начальная точка внешней характеристики (холостой ход) будет общей для обеих характеристик: при холостом ходу величина напряжения равна 100 %.
Рассчитаем изменение напряжения под нагрузкой при по известной формуле
Для большей наглядности эти две линейные зависимости следует построить на общем графике.
Рисунок 4 – Внешняя характеристика трансформатора.
4.13 Расчет кривой КПД в зависимости от нагрузки
Результаты расчетов кривых КПД в зависимости от коэффициента нагрузки приведем в таблице 2 для двух значений коэффициента мощности 1,0 и 0,8.
Таблица 2 – Результаты расчетов кривых КПД
Рассчитанные зависимости КПД следует представить на графике. Учитывая то обстоятельство, что форма этих характеристик и их вид подобны, приведем только зависимость с коэффициентом мощности, равным 0,8, как наиболее характерной величиной для практики эксплуатации трансформаторов. Такая характеристика приведена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Зависимость КПД рассчитываемого трансформатора от величины нагрузки при коэффициенте мощности 0,8 (индуктивный)

Определение геометрических размеров бака
5.1 Общая высота магнитопровода трансформатора
42 + 2(2 + 6,798 + 2+8,856) = 81,30 см.
5.3 Общая длина магнитопровода трансформатора с обмотками
+ 2(2 + 6,798 + 2 + 8,856) = 247,527 см. (5.3)
5.4 Габаритные размеры активной части трансформатора
5.5 В соответствии с таблицей 10 высота бака равна
5.6 Расстояние от обмотки ВН до стенки бака с широкой стороны в соответствии с рекомендациями
5.7 Расстояние от обмотки ВН до округленной части бака
5.8 Длина бака = 247,5 + 49 = 296,5 см.
5.9 Ширина бака = 81,3 + 49 2 = 179,3 см.
5.10 Площадь боковой поверхности бака
3,472(0,583 2 + π 1,79) = 23,563 м 2
.
5.11 Площадь поверхности верхней крышки
При определении площади охлаждения радиаторов (таблица 12) подходит размер А = 2000 мм (так как высота бака 210,6 мм). На нашем баке можно разместить до 10 радиаторов, что было проверено на предварительном эскизе системы охлаждения. Выбираем количество радиаторов ( ), равное 7.
5.12 Общая площадь поверхности охлаждения в этом случае равна:
7∙18,9 + 23,563 + 0,75∙3,56 = 158,533 м 2
.
5.13 Удельные потери в трансформаторе
5.15 Отношение центров высот для определения поправки по таблице из литературы
Отношение 57,8/123,75 = 0,47. Для этой величины поправка приблизительно равна 2,8 ˚С.
5.16 Максимальная температура верхних слоев масла:
Полученная величина меньше допустимой 60˚С, поэтому расчет считаем оконченным.
В последние годы отечественное трансформаторостроение продолжало увеличивать выпуск силовых трансформаторов, с одновременным расширением шкал мощностей и напряжений. Мощность трехфазного трансформатора в одной единице достигло 1000 МВА, высшее напряжение трансформатора 1150 кВ. Проектируются и выпускаются заводами серии трансформаторов с новыми конструкциями магнитных систем, обмоток и систем охлаждения. Совершенствуется технология производства трансформаторов. Развиваются работы по исследованию полей рассеяния, добавочных потерь в трансформаторах, механических сил при коротких замыканиях, систем охлаждения и др. Разрабатываются новые методы расчета различных параметров трансформаторов с широким использованием находящихся в распоряжении научных учреждений и заводов средств вычислительной техники, новых программных продуктов.
В последние время ведутся работы по исследованию магнитного поля рассеяния и электрического поля трансформатора. В результате этих исследований разрабатываются методы расчета добавочных потерь в обмотках и конструктивных сталях трансформатора и методы расчета механических сил на основе расчета поля рассеяния, а также расчета изоляции трансформатора на основе расчета электрического поля. Расчетные методики для этих явлений отличаются большой сложностью, как правило, требуют применения средств вычислительной техники и новейших программных продуктов, позволяющих проводить расчеты численными методами, в частности, методом конечных элементов.
1 Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов/ И. П. Копылов, Ф. А. Горяинов, Б. К. Клоков и др.; под ред. И. П. Копылова. – М.: Энергия, 1980. – 496 с., ил.
2 Расчет трансформаторов: Учеб. пособие для вузов/ Тихомиров П. М. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 528 с.: ил.
3 Проектирование силовых трансформаторов для автоматизированных систем электроснабжения: учеб. пособие / А. В. Кононенко, Д. А. Тонн. Воронеж: ГОУВП "Воронежский государственный технический университет", 2007. – 126 с.

Название: Проектирование трансформатора
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат
Добавлен 23:51:22 18 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 780
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Проектирование трансформатора
Реферат: Machiavelli Locke And Plato Essay Research Paper
Сочинение Характеристика Литературного
Реферат: 1984 Essay Research Paper Winston Smith the
Реферат: Организационная культура и персонал
Любознательность Сочинение 9.3 Паустовский
Курсовая работа по теме Маркетингова діяльність підприємства в умовах ринкової економіки
Дипломная работа: Міжнародна міграція капіталу
Изложение: А.П.Чехов: "Ионыч"
Виды Прибыли Курсовая Работа
Реферат: Метод фокус-группы. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Автоматизация процессов производства железобетонных изделий
Реферат: Проблемы жизненного пути и стратегий личности
Курсовая работа по теме Сравнительная характеристика состояния водных ресурсов Мендыкаринского и Костанайского районов
Дипломная работа по теме Товароведная характеристика и экспертиза качества безалкогольных газированных напитков
Курсовая Избирательное Право И Институты Народовластия
Контрольная Работа На Тему Экономика Рыночного Типа В Украине
Курсовая работа по теме Электролизные установки
Контрольная работа по теме Фараон, его администрация и подданные в Древнем Египте
Учебное пособие: Закрепление знаний младших школьников по математике
Контрольная работа по теме Законы Хаммурапи. Салическая Правда. Конституция США 1787 г.
Курсовая работа: Облік інших необоротних активів на прикладі "Рівненський завод тракторних агрегатів"
Доклад: Дмитрий Донской
Дипломная работа: История писательских организаций Калининградской области