Проектирование силового масляного трансформатора ТМН-11000/110

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

трансформатор масляный магнитопровод напряжение

В данном курсовом проекте спроектирован силовой масляный трансформатор ТМН-11000/110. В процессе проектирования трансформатора было осуществлёно технико-экономическое обоснование оптимального варианта, отвечающего условиям минимума приведённых затрат. Это позволило выявить основные размеры и параметры данного трансформатора, а именно диаметр стержня, высоту окна магнитопровода, потери холостого хода и короткого замыкания, минимальную цену трансформатора. При проектировании выполнено построение и расчёт активного сечения стержня магнитопровода, произведён выбор типа и расчёт параметров обмоток трансформатора, определены потери и напряжение короткого замыкания, потери и ток холостого хода. Кроме того, произведена компоновка активной части трансформатора в баке, выбор размеров бака, произведён тепловой расчёт, целью которого было определение числа и типа радиаторов. Помимо этого пояснительная записка включает в себя расчёт динамической стойкости трансформатора при коротком замыкании, выбор вспомогательного оборудования. Курсовой проект состоит из пояснительной записки объёмом 43 листа и графической части, выполненной на двух листах формата А1.

Содержание

Введение

1. Технико-экономический расчёт оптимального варианта

2. Построение и расчёт сечения стержня магнитопровода

3. Расчёт напряжения одного витка, количества витков, напряжений и токов на всех ответвлениях обмотки РО

4. Выбор типа и расчёт параметров обмоток трансформатора

4.1 Выбор типа и параметров обмотки НН

4.2 Выбор типа и параметров обмотки ВН

4.3 Проверка уровня отклонения расчетного значения UКЗР% от заданного (UКЗ=10,5%)

4.4 Расчёт параметров регулировочной обмотки

5. Расчёт потерь короткого замыкания и напряжения короткого замыкания

5.1 Расчёт сопротивлений обмоток НН и ВН постоянному току и масс обмоточного провода

5.2 Расчёт основных потерь в обмотках НН и ВН

5.3 Расчёт составляющих добавочных потерь в обмотках НН и ВН

5.4 Расчёт добавочных потерь в металлоконструкциях

5.5 Общие потери короткого замыкания

6. Расчёт напряжения короткого замыкания

7. Расчёт потерь и тока холостого хода

8. Тепловой расчёт трансформатора

9. Расчёт динамической стойкости трансформатора при коротком замыкании

10. Компоновка активной части трансформатора в баке

11. Выбор вспомогательного оборудования силовых масляных трансформаторов

12. Описание конструкции

Заключение

Литература

Введение

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Трансформаторы различного назначения в диапазоне мощностей от долей вольт-ампера до 1 млн кВА широко используются в народном хозяйстве.

Назначение силовых трансформаторов - преобразование электрической энергии в электрических сетях и установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии. Силовые трансформаторы подразделяются на трансформаторы общего назначения, которые предназначены для включения в сеть, не отличающиеся особыми условиями работы, характером нагрузки и режимом работы, и трансформаторы специального назначения, которые предназначены для непосредственного питания потребительской сети или приёмников электрической энергии.

Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов современной электрической сети, и дальнейшее развитие трансформаторостроения определяется в первую очередь развитием электрических сетей, а, следовательно, энергетики страны.

Особо важными задачами являются повышение качества трансформаторов, использование прогрессивной технологии производства, экономия материалов при их изготовлении и возможно низкие потери энергии при их работе в сети. Экономия материалов и снижение потерь особенно важны в распределительных трансформаторах, в которых расходуется значительная часть материалов и возникает существенная часть потерь энергии всего трансформаторного парка.

Хотя КПД трансформаторов очень велик и для большинства составляет 98-99%, общие потери во всём трансформаторном парке достигают существенных значений ввиду многократной трансформации энергии. Поэтому одной из главных задач в настоящее время является задача существенного уменьшения потерь в трансформаторах, то есть потерь холостого хода и потерь короткого замыкания.

Уменьшение потерь холостого хода достигается, главным образом, путём всё более широкого применения холоднокатаной рулонной электрической стали с улучшенными магнитными свойствами - низкими и особо низкими удельными потерями и низкой удельной намагничивающей мощностью.

Применение этой стали, обладающей анизотропией магнитных свойств и очень чувствительной к механическим воздействиям при обработке - продольной и поперечной резке рулона на пластины, сочетаются с существенным изменением конструкции магнитных систем, а также с новой прогрессивной технологией заготовки и обработки пластин, сборки магнитной системы.

Новые конструкции магнитных систем характеризуются применением косых стыков, стяжкой стержней и ярм кольцевыми бандажами вместо сквозных шпилек. Эти новые конструкции позволяют уменьшить расход активной стали и потери холостого хода. Существенное уменьшение потерь короткого замыкания достигается понижением плотности тока за счет увеличения массы металла в обмотке.

Сокращение расхода изоляционных материалов, трансформаторного масла и металла, употребляемого на изготовление баков и систем охлаждения трансформаторов, может быть достигнуто путём снижения испытательных напряжений и уменьшением изоляционных расстояний при улучшении изоляционных конструкций на основе совершенствования технологии обработки изоляции.

1. Технико-экономический расчёт оптимального варианта

Целью технико-экономического расчета является выбор нескольких технически возможных вариантов такого, который имеет оптимальное соотношение между уровнем затрат на изготовление трансформатора и уровнем затрат при эксплуатации. Критерием при выборе оптимального варианта является минимум проведённых затрат для различных значений в - коэффициента, определяющего соотношение основных размеров в трансформаторе.

,

где ДН-В - средний диаметр канала между обмотками НН и ВН

НОБМ - высота обмоток

Коэффициент в в трансформаторах изменяется в пределах 0,5…4 . Определение минимума приведенных затрат проводится в результате расчета нескольких вариантов с различными значениями в, результаты расчетов сводятся в таблицу 1. Расчетные формулы и коэффициенты взяты из .

Предварительная ширина обмотки НН:

= 0,14·0,4·(11·106·10-6) 0,0577=0,064 м ,

где КВ1, КВ2, - коэффициенты, определяемые на основе анализа геометрических соотношений в изготавливаемых трансформаторах и могут быть приняты равными следующими значениями: КВ1=0,14, КВ2=0,4,=0,0577

Предварительная ширина обмотки ВН:

= 0,14·(11·106·10-6)0,0577-0,064=0,096 м

Приведенная ширина главного канала рассеяния (между обмотками ВН и НН):

= м,

где ВН-В=0,045м, ширина канала между обмотками ВН и НН

Диаметр стержня магнитопровода:

= м,

где КЗАП.КР = 0,885 - коэффициент заполнения площади круга стержня магнитопровода активной сталью;

Кос = 0,95 - коэффициент осевого поля рассеяния;

Вст = 1,6 Тл - индукция в стержне.

Средний диаметр канала между обмотками:

=(1+2·0,015)·0,40+2·(0,018 +0,064)+0,05=0,626 м ,

где Кст-о = 0,015 - коэффициент, учитывающий толщину бандажей, прессующих стержень магнитопровода;

во-н = 0,018 - изоляционное расстояние от стержня до обмотки НН

1.6. Межосевое расстояние между центрами разных фаз:

Lмо = Дн-в+ вн-в+2Ч (вв+ вв-р+ вр)+ вм-ф= 0,626+0,05+2·(0,096+0,05+0,032)+0,04==1,072 м,

где вр =0,5?вн=0,5·0,064=0,032 м - ширина регулировочной обмотки, м;

вм-ф =0,045 м - межфазное расстояние

вв-р = 0,055 м - ширина канала между ВН и РО

Высота обмотки

== 1,695 м

Высота окна магнитопровода

Нокн= Нобм+ hЕК +hобм-в.я+ hобм-н.я+ hпрес=1,695+0,03+0,09+0,08+0,07=1,965 м,

где hЕК = 0,03 м - высота емкостного кольца обмотки ВН совместно с прилегающим к обмотке каналом;

hобм-в.я =0,09м; hобм-н.я =0,08 м - изоляционный промежуток от обмотки до верхнего и нижнего ярма магнитопровода

hпрес = 0,07 м - высота, необходимая для размещения устройств, прессующих обмотки.

Масса электротехнической стали магнитопровода:

Gст= (3?Нокн+2?ДСТ +4Ч Кус.яр.ЧLмо)Ч gстЧ КЗАП.КРЧ pЧ Д2СТ /4 = =(3·1,965+2·0,400+4·1,02·1,072)·7,65·103·0,885·3,14·0,400 2 / 4=9417 кг

где gст = 7,65Ч103 кг/м³ - плотность электротехнической стали;

Кус.яр. = 1,02 - коэффициент увеличения площади сечения ярма по сравнению с площадью сечения стержня.

Удельные потери в стали магнитопровода

=0,296·1,52,64=0,863 ,

где Кр = 0,296 , Квр = 2,64 - коэффициенты, определенные для стали марки 3407 толщиной 0,3 мм для диапазона индукции в стали Вст = 1,5…1,7 Тл.

Активные потери холостого хода трансформатора (полные потери в стали магнитопровода)

Рхх = рхх Ч Кув.р.Ч Gст = 0,863·1,4·9417=11377,6 Вт,

где Кув.р=1,4 - коэффициент, учитывающий увеличение активных потерь в стали в зависимости от конструкции и технологии изготовления магнитопровода.

Удельная намагничивающая мощность в стали

=0,137·1,55,06=1,066 ВАР / кг,

где Кq=0,137, Квq=5,06

Удельная намагничивающая мощность в стыках

=2620·1,55=19895,6 ВАР/м²,

где Кстык = 2620; Кв.стык = 5

Реактивные потери холостого хода трансформатора (полная намагничивающая мощность)

Qхх= Кув.Q Ч qххЧ Gст+ 1,414·nстыкЧ qстыкЧ Кзап.КР.Чp Ч Д2СТ /4=1,2·1,066·9417+1,414·8·19895,6 ·0,885·3,14·0,402 / 4 = 37079,4 ВАР,

где Кув.Q = 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение реактивных потерь в стали в зависимости от конструкции и технологии изготовления магнитопровода;

nстык = 8 - количество стыков в схеме шихтовки трехфазных трансформаторов плоской стержневой конструкции с косым стыком.

Ток холостого хода трансформатора

%=

Средняя плотность тока в обмотках

== 1317188 А/м²,

где rпр = 3,65Ч10-8 ОмЧм - удельное сопротивление медного провода при 75 0 C;

Кдоб = 1,25 - коэффициент, учитывающий добавочные потери короткого замыкания, создаваемые магнитным полем рассеяния трансформатора.

Масса обмоточного провода

= кг,

где gпр = 2,7Ч103 кг/м³ - плотность аллюминевого обмоточного провода

Крег = 1,05 - коэффициент, учитывающий увеличение массы обмоточного провода за счет регулировочной обмотки (РО).

Экономически приведенная к стали масса активных материалов

=кг,

где Цпр =66руб / кг - оптовая цена аллюминевого провода

Цст=21руб / кг - оптовая цена электротехнической стали

Киз = 1,21- коэффициент увеличения массы обмоточного провода за счет изоляции для аллюминевого провода

Удельная оптовая цена трансформатора

=6,03·(11·106·10-6)-0,284=3,05 руб./кг,

где кC1 = 6,03; кС2 = 0,284

Цена трансформатора

Цтр= С0 Ч Gприв=3,05·18950,7=57799,635 руб.

Приведенные затраты:

Зприв = (eн+атр)ЧЦтр + уэЧТвклЧРхх + уэ·ТвклЧ·Sном =

=(0,15+ 0,063)·57799+0,0183·10-3·8600·11377,6+

+0,0183·10-3·8600··11·106=19987,94 руб. / год ,

где атр= 0,063 1/год - норма амортизационных отчислений от стоимости трансформатора;

Цтр - оптовая цена трансформатора, руб.;

уэ = 0,0183Ч10-3 руб/ВтЧчас - стоимость электроэнергии, рассчитанная для двухставочного тарифа при средней продолжительности максимальной нагрузки для понижающих трансформаторов 5300 час/год,;

Твкл = 8600 час/год. - продолжительность включения трансформатора,

Рисунок 1. Нахождение вОПТ.

Таблица 1.Результаты расчетных Зприв=f(b)

Наименование параметра	РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
b	0,63	1	1,6	2,5	4	?опт =1,16
Дст , м	0,34	0,38	0,42	0,48	0,53	0,4
Дн-в , м	0,569	0,61	0,652	0,713	0,765	0,626
Lм-о , м	1,035	1,076	1,117	1,179	1,231	1,072
Hобм , м	2,84	1,92	1,28	0,9	0,6	1,695
Hокн , м	3,13	2,207	1,569	1,186	0,891	1,965
Gст , кг	8770	9039	9480	11860	13070	9417
Рхх , Вт	12570	12950	13590	16380	18740	11378
Qхх , ВАР	33180	38090	43760	55470	66090	37079
iхх , %	0,332	0,381	0,438	0,555	0,661	0,34
j , А/м2	1192000	1390000	1590000	1897000	2157000	1317188
Зпр руб/год	19860	19670	19796	20560	21360	19987

2. Построение и расчёт сечения стержня магнитопровода

Рисунок 2. Ступенчатое сечение стержня магнитопровода

Геометрическое сечение стержня, равное площади многоступенчатой фигуры:

Fст.геом.=2*?ВКtК=0,116619 м2

Активное сечение стержня:

Fст=kзап* Fст.геом.=0,96*0,116619=0,11195424 м2

Коэффициент заполнения площади круга:

KЗАП===0,8913

Таблица 2. Расчет геометрического сечения стержня

№	Ширина ВК,м	Толщина tК,м	Площадь,м2	№	Ширина ВК,м	Толщина tК,м	Площадь,м2
1	0,385	0,0510	0,0196350	8	0,250	0,0080	0,0020000
2	0,368	0,0240	0,0088320	9	0,230	0,0080	0,0018400
3	0,350	0,0185	0,0064750	10	0,215	0,0055	0,0011825
4	0,325	0,0200	0,0065000	11	0,195	0,0050	0,0009750
5	0,310	0,0100	0,0031000	12	0,175	0,0055	0,0009625
6	0,295	0,0090	0,0026550
7	0,270	0,0130	0,0035100

Рационально спроектированное сечение стержня обеспечивает Кзап.КР не меньший, чем при выборе оптимального варианта Кзап.КР. і 0,885

3. Расчёт напряжения одного витка, количества витков, напряжений и токов на всех ответвлениях обмотки РО

Предварительное значение напряжения одного витка:

UВ0=4,44*f*Вст0*Fст=4,44*50*1,6*0,11195424=39,766 В

Количество витков в обмотке НН:

WНН==

Уточненное значение напряжения одного витка:

UВ==39,873 В

Уточненное значение индукции в стержне:

BСТ==1,604 Тл

Количество витков обмотки ВН на основном ответвлении:

WВН_НОМ==1665,

где UВН_Ф_НОМ==66395,281 В

Количество витков в одной ступени регулирования:

WСТУП==30

Uступ_ВН_Ф==1181,836 В

Количество витков на любой ступени регулирования:

WВН_N_СТУП=WВН_НОМ ± NСТУП*WСТУП

Фактическое значение напряжения на любой ступени регулирования:

U*ВН_Ф_Nступ=UВ*WВН_Nступ

Расчетное значение напряжения на любой ступени регулирования:

UВН_Ф_Nступ=UВН_Ф_НОМ ± Nступ*Uступ_ВН_Ф

Отклонение расчетного и фактического значений напряжений на любой ступени регулирования:

U=UВН_Ф_Nступ - U*ВН_Ф_Nступ В

Относительное отклонение расчетных и фактических значений напряжений на любой ступени регулирования должно обеспечить нормируемый стандартом допуск на коэффициент трансформации:

? 0,05

Таблица 3. Расчет числа витков и значений отклонений

№	UВН_Ф_Nступ 4.9	WВН_N_СТУП 4.7	IВН_Ф_Nступ 4.13	U*ВН_Ф_Nступ 4.8	U 4.10	4.11
-9	55758,8	1395	65,8	55618,65	140,15	2,5·10-3
-8	56940,6	1425	64,4	56814,75	125,85	2,2·10-3
-7	58122,4	1455	63,1	58010,85	111,55	1,9·10-3
-6	59304,3	1485	61,8	59206,95	97,35	1,6·10-3
-5	60486,1	1515	60,6	60403,05	83,05	1,4·10-3
-4	61667,9	1545	59,5	61599,15	68,75	1,1·10-3
-3	62849,8	1575	58,3	62795,25	54,55	9·10-4
-2	64031,6	1605	57,3	63991,35	40,25	6·10-4
-1	65213,4	1635	56,2	65187,45	25,95	4·10-4
0	66395,3	1665	55,2	66383,55	11,75	2·10-4
+1	67577,1	1695	54,2	67579,55	-2,55	-4·10-4
+2	68758,9	1725	53,3	68775,75	-16,85	-2·10-4
+3	69940,8	1755	52,4	69971,85	-31,05	-4·10-4
+4	71122,6	1785	51,5	71167,95	-45,35	-6·10-4
+5	72304,5	1815	50,7	72364,05	-60,55	-8·10-4
+6	73486,3	1845	49,9	72560,15	-73,85	-10·10-4
+7	74668,1	1875	49,1	74756,25	-88,15	-12·10-4
+8	75850,0	1905	48,3	75952,35	-102,35	-13·10-4
+9	77031,8	1935	47,6	77148,45	-116,65	-15·10-4

Относительное отклонение рассчетного и фактического значений напряжений на любой ступени регулирования должно обеспечить нормируемый стандартом допуск на коэффициент трансформации

Номинальный фазный ток обмотки ВН:

IВН_Ф_НОМ===55,2 А

Фазный ток обмотки ВН на любой ступени регулирования:

IВН_Ф_Nступ==

фазный ток обмотки НН:

IНН_Ф_НОМ===582 А

4. Выбор типа и расчёт параметров обмоток трансформатора

4.1 Выбор типа и параметров обмотки НН

Проверка возможности выбора однозаходной винтовой обмотки:

hПР=

hПР.МИН=4,75*10-3 м

м,

где mв - число параллельных ветвей обмотки (для трансформаторов с расщепленными обмотками mв = 1

hКАН.МИН.НН=3*10-3м

КУС- коэффициент усадки обмоток при сушке kус = 0,1;

tB.НН=0,5*10-3м

hПР.МИН меньше,чем hПРВыбираем однозаходную винтовую обмотку

Количество катушек

Высота провода

где hкан min - высота минимального радиального канала.

Ширина провода

где mВ=1 - число параллельных ветвей для трансформаторов с расщепленными обмотками.

bпр=2,65·10-3 м.

Сечение провода

где kЗАП.ПР=0,985 - коэффициент заполнения провода, учитывающий уменьшение сечения провода за счет округления его углов

Число параллельных проводов

Сечение витка

Уточненная плотность тока

j== 1304932

Высота катушки

hКАТ=hпр+tВ=8*10-3+0,5*10-3=8,5*10-3 м

tВ=0,5*10-3 м толщина изоляции провода на две стороны для обмотки НН

Уточненная ширина катушки

bКАТ=1,03*

=0,0706м

Высота канала

4.2 Выбор типа и параметров обмотки ВН

Проверка возможности выбора однозаходной винтовой обмотки:

hПР=

hПР.МИН=4,75*10-3 м

м,

где mв - число параллельных ветвей обмотки (для трансформаторов с расщепленными обмотками mв = 1

hКАН.МИН.ВН=5*10-3м

КУС- коэффициент усадки обмоток при сушке kус = 0,1;

tB.ВН=1,35*10-3м

hПР.МИН?hПРВыбирается равномерная непрерывная обмотка

Количество прокладок

nпрок= =16

где = 2 - кратность количества катушек в одной параллельной ветви непрерывной обмотки

LПОЛЯ=0,12 - расстояние между соседними прокладками, рассчитываемое по окружности среднего диаметра обмоток

Высота провода

hПР=15*10-3 м

Количество параллельных проводов

nПАР=1*mВ=1

где mВ=1 - число параллельных ветвей для трансформаторов с расщепленными обмотками

Предварительное сечение витка

Fобм.о.== 4,2*10-5 м²

Ширина провода

bПР== =2,8*10-3 м

где kЗАП.ПР=0,985 - коэффициент заполнения провода, учитывающий уменьшение сечения провода за счет округления его углов

=5,365,36

Сечение провода

FПР=kЗАП*hПР*bПР=0,985*0,015*0,0028=4,137*10-5 м2

Сечение витка

FОБМ=nПАР*FПР=4,137*10-5 м2

Уточненная плотность тока

j==1,334*106

Индукция осевого поля рассеивания

BОС==0,089 Тл

Высота катушки

hКАТ=hР+tВ=15*10-3+1,35*10-3=0,01635 м

tВ=1,35*10-3 м толщина изоляции провода на две стороны для обмотки НН

Добавочные потери от осевого поля рассеивания

PДОБ.ОС.%=54,8*=3,59%

Число катушек

nКАТ==84

где hКАН.MIN=5*10-3 м - высота минимального радиального канала для НН

КУС=0,1 - коэффициент усадки обмоток при сушке

Число витков в катушке

WКАТ=

Уточненная ширина катушки

bКАТ=1,03*0,0855 м

4.3 Проверка уровня отклонения расчетного значения UКЗР% от заданного (UКЗ=10,5%)

• Средний диаметр между обмотками ВН и НН

ДН-В=(1+2ЧКСТ.О) ЧДСТ +2Ч (bО_Н+bН)+bН-В=(1+2·0,015) ·0,40 +2· (0,018+0,0706)+0,05=0,6392 м

• Средний диаметр обмотки НН

ДН.СР=ДН-В-bН-bН-В=0,6392-0,0706-0,05= 0,5186 м

• Средний диаметр обмотки ВН

ДВ.СР.=ДН-В+bВ+bН-В=0,6392+0,0855+0,05=0,775 м

Приведенный диаметр бака

ДБ = =0,06625 м²

Реактивная составляющая напряжения

UКЗ.Р.== 10,29 %

ГОСТ разрешает отклонение до ±10%.

4.4 Расчет параметров регулировочной обмотки

В качестве регулировочной обмотки была выбрана слоевая многовинтовая обмотка без осевых каналов с числом заходов mзах = nступ.РО = 10, числом параллельных проводов и числом слоёв nсл = 2

Высота обмотки

м

Высота провода

mВ.РО = 1 - число параллельных ветвей обмотки РО;

tВ.СЛ = 2,95 10-3 м - толщина изоляции провода на две стороны.

Принимаем hПР = 7,5Ч10-3 м.

Сечение обмотки (предварительно)

Ширина провода

nпар = 2

Отношение высоты провода к его ширине

Сечение провода

Сечение обмотки

Плотность тока в регулировочной обмотке

Толщина слоя обмотки

Толщина обмотки.

bМС = 0,015м



Рисунок 3. Разрез обмоток в окне магнитопровода трансформатора с нерачщепленной обмоткой

5. Расчёт потерь короткого замыкания и напряжения короткого замыкания

5.1 Расчет сопротивления обмоток НН и ВН постоянному току и масс обмоточного провода.

Активное сопротивление обмотки при расчетной температуре

где LПАР - разомкнутая длина одного провода на номинальном ответвлении:

LН.ПАР=pЧДН.СР.ЧWобм=3,14*0,5186*158=257,3 м

LВ.ПАР=pЧДВ.СР.ЧWобм=3,14*0,775*1665=4051,8 м

RОБМ.НН=0,021 Ом

RОБМ.ВН=3,575 Ом

Масса обмоточного провода катушек обмоток НН и ВН, через которые проходит ток при работе на номинальном ответвлении

GпрНН= mфЧLпарЧFобмЧgпр =3*257,3*4,46*10-4*2,7*103=929,88 кг

GПРВН= mфЧLпарЧFобмЧgпр =3*4051,8*4,137*10-5*2,7*103=1357,75 кг

5.2 Расчет основных потерь в обмотках НН и ВН

Основные потери в функции тока и сопротивления в обмотках НН и ВН

PОСННН= mф Ч--I2ф.ном.--Ч--Rобм--=3*(582)2*_,_21=2134_--Вт

PОСНВН=--mф--Ч--I2ф.ном.--Ч--Rобм=3*(55,2)2*3,575=32680 Вт

Росн = ;

РоснНН = =21410 Вт

РоснВН = = =32660 Вт

Основные потери в обмотках НН и ВН в функции плотности тока и массы провода

Росн.НН + Росн.ВН

?РОСН= Росн.НН + Росн.ВН=32660+21410 =54070 Вт

?РОСН= Росн.НН + Росн.ВН=32680+21340=54020 Вт

Таблица 4. Результаты расчета основных потерь в обмотках НН и ВН

Параметр	Обмотка
	ВН	НН
LПАР, м	4051	257,3
RОБМ, Ом	3,575	0,021
GПР, кг	1357,75	929,88
PОСН=f(I,R), Вт	32680	21340
PОСН=f(j,GПР), Вт	32660	21410

5.3 Расчет составляющих добавочных потерь в обмотках НН и ВН

Индукция осевого поля рассеивания

Вос =

ВОСНН= Тл

ВОСВН= Тл

Удельные потери от осевой составляющей поля рассеивания в обмотках НН и ВН

рв.ос.=

РВ. ОСНН=

РВ.ОСВН=

Полные потери от осевой составляющей поля рассеивания в обмотках НН и ВН

Рв.ос. = рв.ос.ЧGпр

РВ.ОС.НН=0,61*929,88=567,2 Вт

РВ.ОС.ВН=0,86*1357,75=1167,67 Вт

Радиальные составляющая поля рассеивания

Врад 1-2 = ;

ВРАД1=0,4*ВОСНН=0,4*0,0887= 0,03548 Тл

ВРАД2-3=0,1*ВОСНН=0,1*0,0887=0,00887 Тл

ВРАД2-3=ВРАД2=0,0103 Тл

Тл

Удельные потери от радиальной составляющей поля рассеивания в обмотках НН и ВН. Расчет производится для участков 1-2 и 2-3

рВ.РАД. = Вт/кг

РВ.РАД.1-2ВН=

РВ.РАД.2-3ВН=

РВ.РАД.1-2НН=

РВ.РАД.2-3НН=

Полные потери на участках 1-2 и 2-3 от радиальной составляющей поля рассеивания в обмотках НН и ВН

Рв.рад.1-2 =--рв.рад.1-2--ЧGпр.1-2--Вт--,

Рв.рад.2-3--=--рв.рад.2-3--ЧGпр.2-3 Вт ,

GПР1-2НН=0,05*GПРНН=0,05*929,88=46,494 кг

GПР3-2НН=0,45*GПРНН=0,45*929,88=418,446 кг

GПР1-2ВН=0,05*GПРВН=0,05*1357,75=67,875 кг

GПР2-3ВН=0,45*GПРВН=0,45*1357,75=610,9875 кг

РВ.РАД.1-2НН=1,446*46,494=68,160 Вт

РВ.РАД.2-3НН=0,06997*418,446=29,279 Вт

РВ.РАД.1-2ВН=5,153*67,875=349,824 Вт

РВ.РАД2-3ВН=0,24598*610,9875=150,291 Вт

Рисунок 4. Распределение индукции радиального поля вдоль высоты обмотки

Потери от радиальной составляющей поля рассеивания в обмотках НН и ВН

Рв.рад = 2Ч(Рв.рад.1-2 + Рв.рад.2-3)

РВ.РАД.НН.=2*(68,160 +29,279)=194,878 Вт

РВ.РАД.ВН=2*(349,824 +150,291)= 1000,23 Вт

Таблица 5. Результаты расчетов добавочных потерь от вихревых токов, вызванных осевой и радиальной составляющих поля рассеяния

Параметры	Ед.изм.	Обмотка
		НН	ВН
ВОС	Тл	0,0887	0,0887
РВ.ОС.		0,61	0,86
РВ.ОС.	Вт	567,2	1167,67
ВРАД	1	Тл	0,03548	0,03548
	2		0,00887	0,00887
	1-2		0,0406	0,0406
	2-3		0,00887	0,00887
РВ.РАЗ	1-2		1,466	5,153
	2-3		0,06997	0,24598
YПР	1-2	кг	46,494	67,8875
	2-3		418,446	610,9875
РВ.РАД	1-2	Вт	68,160	349,824
	2-3		29,279	150,291
РВ.ОБ	Вт	194,878	1000,23

5.4 Расчет добавочных потерь в металлоконструкциях

Межосевое расстояние

Lмо = Дн-в+ вн-в+2Ч (вв+ вв-р+ вро)+ вм-ф=0,6392+0,05+2*(0,0855+0,05+0,0353)+0,04=1,0708 м

Наружный диаметр обмоток

=0,9105+0,05+2*0,0353=1,0311 м

где =0,775+0,0855+0,05=0,9105 м - средний диаметр между обмотками ВН и РО

Ширина бака

=1,0311+2*0,365=1,7611 м

где ВОБМ-Б=0,365 м - усредненное расстояние от наружной обмотки до стенки бака.

Длина бака

=2*1,0708+1,0311+2*0,365=3,9027 м

Периметр бака

=4*(1,078+1,7611)= 11,3276 м

Средний радиус бака

= м

Добавочные потери в металлоконструкциях

Вт

где к = 2,20 при Uкз.р= 11,5% ;

Вб - поток одного стержня

Общие потери короткого замыкания

РКЗ.=32680+21340+194,878+1000,23+567,2+1167,67+14281,81=71232Вт

Отклонение потерь короткого замыкания от заданных



Допускается отклонение до + 5%.

6. Расчёт напряжения короткого замыкания

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания Uкз.р.

UКЗ.Р=10,29%

Активная составляющая напряжения к.з.

=

Полное напряжение к.з.

%.=%

В результате расчета напряжения короткого замыкания видно, что расчетное значение меньше заданного не более, чем на ±10%.

7. Расчёт потерь и тока холостого хода

Расчет массы магнитопровода

Масса стержней магнитопровода

где Кзап = 0,96 - коэффициент электротехнической стали с жаростойким покрытием;

gст = 7,65.103 кг/м3 - плотность электротехнической стали;

=3*1,965*0,11195424=0,6599 м³ - объем стержней.

GСТЕРЖ=7,65*103*0,6599·0,96=5048,2 кг

Масса углов магнитопровода

где =6*0,4*0,11195424=0,2687 м3- объем угла.

GУГЛ=0,96*7,65*103*0,2687=2055,6 кг

Масса ярм магнитопровода

м³

Кус.яр = 1,02 - коэффициент усиления ярма.

GЯРМ=0,96*7,65*103*0,09=2363,85 кг

Полная масса магнитопровода

GСТ=GСТЕРЖ+GУГЛ+GЯРМ=9467,605 кг

Потери холостого хода

где Pстерж, Рярм, Ругл - удельные потери Рхх, соответствующие индукциям Вст=1,6 Тл,

Тл;Тл;

Кр.отв., Кр.тех., Кр.прес., Кр.ф.яр., Кр.шихт.яр. - коэффициенты увеличения потерь на соответствующих участках магнитопровода вследствие конструкции и технологии изготовления магнитопровода.

РХХ=(1,014*1*1*5048,2+0,965*1*1*2363,85+0,991*1*1*1,523*2055,6+ +472*8*0,1583)*1,02·1·1,05=11888,28 Вт

Намагничивающая мощность, потребляемая трансформатором при холостом ходе



где qстерж, qярм, qугл - удельная намагничивающая мощность, соответствующих индукций;

qстык - удельная намагничивающая мощность в стыках магнитопровода;

Кq.отв, Кq.техн, Кq.прес, Кq.ф.яр, Кq.шихт.яр - коэффициенты увеличения мощности на соответствующих участках магнитопровода вследствие конструкции и технологии изготовления магнитопровода.

QХХ=(1,42*1*1*5048,2+1,33*1*1*2363,85+1,33*1*1*2,95·2055,6·8·0,15383·105)*1,02·1·1,02=38334 Вт

Реактивная составляющая тока холостого хода

Активная составляющая холостого хода

%

Полный ток холостого хода

%

8. Тепловой расчёт трансформатора

Расчет превышения температуры катушки над маслом

Удельная тепловая нагрузка теплоотдающей поверхности катушки может быть рассчитана по формуле

где - коэффициент закрытия части поверхности катушки изоляционными прокладками, создающими канал между катушками.

здесь bпрок.НН = 0,04 м, bпрок.ВН = 0,05 м, nпрокл.НН = nпрокл.ВН;

Расчет превышения температуры катушки над маслом

0С

0С

f1нн=0,147·[1+(5·bкатНН-0,18)]=0,172

f2нн=2,75·(tвНН-0,55·10-3)]=-1,375·10-4

f1вн=0,147·[1+(5·bкатВН-0,18)]=0,183

f2вн=2,75·(tвВН-0,55·10-3)]=2,2·10-3

Kкат=0,7

Расчет превышения температуры масла над воздухом

Превышения температуры масла над воздухом исходя из норм нагрева масла

0С

где Ктц - коэффициент, учитывающий взаимное расположение тепловых центров трансформатора;

Превышения температуры масла над воздухом исходя из норм нагрева обмоток

0С

Расчет количества радиаторов для системы охлаждения типа М и Д

Расчетные потери трансформатора

Удельная тепловая нагрузка поверхности бака

Тепловой поток отводимый поверхностью бака

Тепловой поток отводимый радиатором

Удельная тепловая нагрузка радиатора

где Кохл = 0,42 для системы охлаждения М .

Необходимое число радиаторов



Рисунок 5. Для расчета высоты бака

9. Расчёт динамической стойкости трансформатора при коротком замыкании

Кратности амплитуды ударного тока к.з. по отношению к номиналу

Ккз.уст= - кратность установившегося тока к.з.;

- ударный коэффициент учитывающий увеличение тока к.з. из-за наличия апериодической составляющей.

Ударный ток к.з., проходящий через каждый виток в катушки обмоток НН и ВН

Расчет механических напряжений в обмотках от радиальных сил.

Средний радиус обмоток НН и ВН

м

м

Средняя алгебраическая величина индукции осевого поля рассеяния при к.з. действующей по ширине катушки

=1,873*9,699*Тл

Напряжение растяжения или сжатия в проводнике катушки

=

=

Расчет механических напряжений в обмотках от осевых сил

Длина расчетного пролета

= м

=м

Средняя алгебраическая величина индукции радиального поля рассеяния при к.з., действующего по высоте обмотки

=1,873*9,699*0,17*0,0887=0,268Тл

Напряжение изгиба в каждом проводнике катушки определяется из рассмотрения пролета между прокладками катушки как балки с защемленными концами.

=

=

Проверка механической прочности обмоток

Суммарные напряжения в проводнике от радиальных и осевых сил не должны превышать допустимого напряжения

где [G]=49000000 - допустимые напряжения для алюминиевого провода

Критическая радиальная нагрузка Рк для круговой балки, действующая на единицу длины балки

=

Епр=0,648Ч1011- модуль упругости проводника:

Iпр - момент инерции сечения проводника обмотки

=

=

Критическое напряжение в проводнике Gк, соответствующее критической радиальной нагрузке Рк

10. Компоновка активной части трансформатора в баке

Наносим концентры обмоток трансформатора на расстоянии LМО диаметром ДРО.нар и их оси, полки верхних ярмовых балок, элементы раскрепления активной части в баке. В плане активной части отводы обмотки ВН будем располагать вниз от концентров обмоток, отводы обмотки НН - вверх.

От обмотки РО откладываем изоляционное расстояние S1 = 170 мм до линейного отвода ВН, диаметр изолированного отвода обмотки ВН d1 = 25 мм. Через центр изолированного отвода проводим линию 1-1, которая будет местом установки вводов ВН. Изоляционные расстояния и диаметры отводов здесь и далее берутся из табл. 11.2 [1].

Откладываем изоляционное расстояние S2 = 190 мм от изолированного отвода ВН до изолированного отвода РО другой фазы и диаметр изолированного отвода РО d2 = 20 мм.

Откладываем изоляционное расстояние S3 = 100 мм от изолированного отвода РО до стенки бака с учётом размещения элементов крепления отводов РО на планках.

Вверх от обмотки РО откладываем изоляционное расстояние S4 = 90 мм до изолированного отвода обмотки НН. Через центр отвода НН диаметром d3 = 20 мм проводим линию 2-2, которая будет местом установки вводов НН.

Откладываем изоляционное расстояние S5 = 50 мм от отвода обмотки НН до отвода обмотки НН другой фазы, т.к. обмотка НН соединена в треугольник и концы фаз будут перекрещиваться.

Откладываем изоляционное расстояние S6 = 100 мм от отвода НН другой фазы до стенки бака с учётом размещения элементов крепления отводов на деревянных планках.

Определяем ширину бака



Разделив эту величину пополам, находим ось бака.

Для размещения переключающего устройства РПН от обмоток крайней фазы откладываем изоляционное расстояние S7 = 240 мм и прибавляем к нему размер 223 мм, равный радиусу окружности расположения контактов переключателя. Таким образом, получим точку лежащую на оси 3-3 переключающего устройства. Отложив от оси 3-3 размер (S7+223) мм, получим точку, расположенную на стенке бака, которая закругляется по радиусу, равному ВБ /2= 0,81 мм. Центр оси цилиндра контактов РПН располагается с таким условием, чтобы верхний фланец переключающего устройства разместился на крышке бака.

Линейные вводы ВН (А, В, С) устанавливаются на линии 1-1. В целях экономии металла бака одну из его боковых стенок, расположенную справа делаем прямой с радиусом скругления с передней и задней стенок не менее 350 мм. Этот радиус выбирается из условия практического выполнения. Правая боковая стенка бака располагается от торца ярмовых балок на расстоянии 60 мм. Эта стенка делается прямой с радиусами скруглений 350 мм. Длину бака определяем по чертежу LБ = 4048 мм.

Рисунок 6.Основные размеры опорного фланца переключающего устройства РПН

На расстоянии изоляционного промежутка S8 = 140 мм от правой стенки бака по линии 1-1 размещаем первый ввод ВН. При этом должно быть проверено изоляционное расстояние S9 (S9 > S8). Размещение ввода на крышке бака определяется диаметром проходного фланца под встроенный во ввод трансформатор тока. Тип и размеры ввода выбираем по табл. 11.3 [1]. Положение первого ввода ВН должно быть скорректировано в соответствии с этими данными. Расположение вводов ВН и НН на крышке бака, предлагаемое ГОСТом, представлено на рисунке

Рисунок 7. Расположение выводов ВН и НН на крышке бака при нерасщепленной обмотке НН

Следующие вводы размещаем на расстоянии 840+200=1040 мм. Диаметр проходного фланца нулевого ввода берём равным 0,75•Д1 = 0,75•350 = 262,5 мм, где Д1 - диаметр проходного фланца линейного ввода. Линейные вводы НН располагаем на линии 2-2. Расстояние между ними с учётом допуска принимаем 400 мм.

11. Выбор вспомогательного оборудования силовых масляных трансформаторов

Выбор расширителя. Расширитель служит для защиты масла в трансформаторе от увлажнения и окисления.

При наличии расширителя значительно уменьшается увлажнение и окисление масла, т.к. поверхность масла в расширителе значительно меньше, чем в баке трансформатора, не имеющего расширителя, и, следовательно, меньше поверхность соприкосновения масла с воздухом.

Поэтому все трансформаторы мощностью 25 кВА и более снабжаются расширителями.

Емкость расширителя с учетом колебаний температуры окружающего воздуха от -45 до +40°С составляет примерно 10% объема масла в трансформатора.

Для определения массы масла в баке необходимо знать внутренний объем гладкого бака. VБ и объем, занимаемый активной частью.

Внутренний объём бака

BБ = 1.620 м

LБ = 4.048 м

HБ = 2,97 м

Объём, занимаемый активной частью

Где

га.ч = 5250 кг/м3 - средняя плотность активной части трансформатора.

Масса масла в радиаторах

Где

Gм.рад = 295 кг - масса масла в одном радиаторе, из табл. 9.1 [1] для Мо-2600.

Общая масса масла

ГОСТ 8032-56 установил нормализованный ряд объемов расширителей. Диаметры расширителей определены в зависимости от выбранных объемов расширителей с учетом безотходного раскроя стандартного листа стали. Трансформаторные заводы изготавливают расширители семи диаметров, а на каждый диаметр приходится несколько длин. Отношение длины расширителей к их диаметру находится в пределах 1,5-4.

Расширитель снабжается указателем уровня масла и на нем наносятся три контрольные черты, соответствующие уровню масла в неработающем трансформаторе при температурах воздуха -45, +15 и +40 градусов С. Расстояния от нижней части расширителя до контрольных отметок зависят от диаметров расширителей.

В результате расчета выбираем расширитель со следующими параметрами:

- внутренний диаметр расширителя - 1260 мм

- толщина стенок - 4,0;

- длина расширителя - 2000 мм;

- услов. проход маслопровода - 80;

- объем расширителя - 2500 л;

- масса масла в расширителе - 1065 кг;

- масса масла в трансформаторе - 23180 кг;

- расстояние от нижней части расширителя до контрольных отметок:

h1 = 100,

h2 = 615,

h3 = 795.

Рисунок 9. Размер расширителей трансформатора

Выбор термосифонного фильтра

Термосифонные фильтры применяют для непрерывной автоматической регенерации масла в трансформаторе с целью удлинения срока службы трансформаторного масла, замедления его старения.

Необходимое количество селикагеля для регенерации масла в зависимости от веса масла в баке, установленное практикой эксплуатации трансформаторов, представлено в табл.12.3. (1) Размеры термосифонного фильтра в зависимости от массы селикагеля в нем даны в табл.12.4 (1) и на рисунке 12

Выбираем 2 фильтра

Масса силикагеля 160 кг



A = 1560 мм.

Н = 1890 мм.

Д = 585 мм.

L = 290 мм

Рисунок 10

12. Описание конструкции

В конструктивном отношении современный силовой масляный трансформатор можно схематически представить состоящим из трёх основных систем - магнитной, системы обмоток с их изоляцией, системы охлаждения и вспомогательных систем - устройства регулирования напряжения, измерительных и защитных устройств, арматуры и др.

Конструктивной и механической основой трансформатора является магнитная система (магнитопровод), который служит для локализации в ней основного магнитного потока поля трансформатора. Магнитная система представляет собой комплект пластин и других элементов из электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранных в определённой геометрической форме.

Большинство типов магнитных систем можно чётко подразделить на отдельные части. В соответствии с этим делением в магнитной системе разделяют стержни - те части, на которых располагаются основные обмотки трансформатора, служащие непосредственно для преобразования электрической энергии, и ярма - части, не несущие основных обмоток и служащие для замыкания магнитной цепи.

В магнитных системах, разделяющихся на стержни и ярма, при расчёте параметров холостого хода особо выделяют части, находящиеся в зоне сопряжения стержня и ярма и называемые углами магнитной системы. Наибольшее распространение в практике трансформаторостроения получили плоские магнитные системы стержневого типа со ступенчатой формой поперечного сечения стержня, вписанного в окружность, и с обмотками в виде круговых цилиндров. Отдельные пластины магнитопровода собираются из тонких листов электротехнической стали марки 3407 толщиной 0.3 мм. Для рационального и экономичного построения технологического процесса в отрасли действует стандартный ряд ширин пластин магнитных систем.

Плоские стыковые магнитные системы с раздельно собираемыми стержнями и ярмами требуют, по сравнению с шихтованными, более массивного и прочного крепления стержней и ярм и специальных конструкций для стяжки стержней с ярмами в виде металлических башмаков, стяжных шпилек и т.д. После завершения сборки магнитной системы её стержни, как правило, спрессовываются и стягиваются бандажами из стеклоленты. Ярма плоских систем обычно спрессовываются ярмовыми балками.

Магнитная система со всеми узлами и деталями, которые служат для соединения её отдельных частей в единую конструкцию, называется остовом трансформатора. На остове в процессе дальнейшей сборки устанавливаются обмотки и крепятся отводы, то есть проводники, предназначенные для соединения обмоток трансформатора с переключателями, вводами и др. токоведущими частями.

Основным элементом обмотки трансформатора является виток - электрический проводник или несколько параллельно соединяемых проводников, однократно охватывающих часть магнитной системы. Ток витка совместно с токами др. витков и других частей трансформатора, в которых возникает электрический ток, создаёт магнитное поле трансформатора. Под воздействием этого поля в каждом витке наводится ЭДС. В трансформаторостроении используются проводники с прямоугольным сечением, и с учётом электрической прочности изоляционной конструкции приняты следующие предельные параметры:

hпр.мин = 4,75Ч10-3 м, bпр.мин = 1,25Ч1_-3--м,

hпр.макс--=19,5Ч1_-3--м,--bпр.макс--=--5,6Ч1_-3 м, (1).

Обмоткой называется совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведённые в витках, с целью получения высшего или низшего напряжения трансформатора или с другой целью. Обмотки трансформаторов различают по назначению, способу взаимного расположения и форме.

В двухобмоточном трансформаторе, имеющем две электрически несвязанные между собой обмотки, различают обмотку высшего напряжения (ВН), присоединяемую к сети более высокого напряжения, и обмотку низшего напряжения (НН), присоединяемую к сети более низкого напряжения.

По способу расположения их на стержне, обмотки трансформатора подразделяются на концентрические и чередующиеся. Концентрическими обмотки называются в том случае, когда обмотки ВН и НН выполняются в виде цилиндра и располагаются на стержне концентрически одна относительно другой. Высоты обеих обмоток, как правило, делаются одинаковыми. При концентрическом расположении обмотка НН обычно располагается внутри, а обмотка ВН - снаружи. При расположении обмотки ВН снаружи упрощается вывод от неё ответвлений для регулирования напряжения.

Для образования в обмотках и между обмотками и изоляционным цилиндром осевых каналов чаще всего применяются рейки, склеенные бакелитовым или др. лаком из полос электроизоляционного картона или изготовленные из дерева твёрдой породы, например белого или красного бука. При намотке рейки укладываются по образующей цилиндра и плотно прижимаются проводами к цилиндру или ранее намотанной катушке. Толщина рейки определяет ширину осевого канала.

Радиальные каналы между катушками или между витками в обмотках с большим числом параллельных проводов обычно образуются междукатушечными прокладками, выштампованными из электроизоляционного картона. Каждая междукатушечная или муждувитковая прокладка набирается из нескольких пластин толщиной 0,5-3 мм до нужной толщины, соответствующей осевому или радиальному размеру канала.

Для того чтобы связать рейки с междукатушечными прокладками, в картонных прокладках проштамповываются просечки. Этими просечками междукатушечные прокладки надеваются на крайнюю широкую полосу рейки при намотке на стане или сборке обмотки на стержне.

Обмотки трансформатора должны быть надёжно изолированы одна от другой и от всех заземлённых частей конструкции трансформатора - магнитной системы и деталей крепления остова, стенок бака, в котором устанавливается трансформатор. Эта изоляция создаётся путём сочетания изоляционных деталей, изготовленных из твёрдых диэлектриков - электроизоляционного картона, бумажно-бакелитовых изделий, дерева с промежутками, заполненными основной изолирующей средой - жидким или газообразным диэлектриком или диэлектрическим компаундом. Во время работы трансформатора в его обмотках, магнитной системе и некоторых других частях происходят потери энергии, выделяющиеся в виде тепла. При продолжительном режиме работы всё выделяющееся тепло должно полностью отводится в окружающую среду. В большинстве современных силовых трансформаторах отвод тепла осуществляется через теплоноситель - жидкий или газообразный диэлектрик, заполняющий бак, в котором установлен трансформатор. Основной изолирующей и охлаждающей средой в них служит свободно проникающий к активной части атмосферный воздух.

Жидкий или газообразный теплоноситель, чаще всего трансформаторное масло, обмывающее обмотки и магнитную систему трансформатора, нагреваясь у их поверхностей, интенсивно отводит путём конвекции всё выделяющееся в них тепло и передаёт его стенкам бака. Внешняя поверхность стенок бака (омывается воздухом) отдаёт тепло путём конвекции и излучения. Масляный бак с гладкими стенками имеет относительно малую омываемую поверхность, которой оказывается недостаточно, и для обеспечения нормального охлаждения приходится искусственно развивать внешнюю поверхность бака путём установки рёбер труб, навесных радиаторов и других элементов, отдающих тепло при естественной конвекции воздуха.

Для заполнения бака трансформатора маслом до самой крышки при всех возможных в эксплуатации колебаниях температуры и объёма масла, над крышкой устанавливается расширитель - стальной бачок, сообщающийся с баком трубопровода. Если внутренний объём расширителя сообщается с окружающим воздухом, то на пути движения воздуха устанавливается фильтр, заполненный сорбентом - веществом, поглощающим влагу из воздуха, поступающего в расширитель. Для более надёжного предохранения масла от окисления, его поверхность в расширителе часто изолируют от окружающего трансформатор воздуха подушкой из инертного газа, и расширитель герметизируют наглухо при помощи гибкой растягивающейся мембраны.

На крышке бака устанавливаются вводы, служащие для присоединения внешней сети к обмоткам трансформатора; на крышке и частично на стенках бака устанавливаются также различного устройства, служащие для защиты трансформатора.

Заключение

В данном курсовом проекте был рассчитан трансформатор мощностью 11 МВА с приемлемыми потерями короткого замыкания Ркз = 71 кВт, потерями холостого хода Рхх = 11,9 кВт, напряжением короткого замыкания Uкз = 10,3%, током холостого хода iхх = 0,37%, намагничивающей мощностью Qхх = 430 кВАР. Проведение теплового расчёта позволило выяснить среднее превышение температуры масла трансформатора над воздухом Qмс.ср = 40,32Сє, а также необходимое число радиаторов nрад =6. В результате расчёта динамической стойкости трансформатора при КЗ получили суммарное напряжение в проводнике от радиальных и осевых сил, не превышающего допустимое.

Таким образом, спроектирован трансформатор, который соответствует исходным данным и пригоден для эксплуатации.

Литература

1. Терентьева М.А., Борю Ю.Ц., Леунова Е.М. Расчет силовых масляных трансформаторов: Методическое указание к курсовому проектированию. - Тольятти: ТГУ, 1998 - 46 с: ил.

2. Тихомиров О.М. Расчет трансформаторов: Учебное пособие для вузов. 5-е изд., перераб и доп. - М: Энергоатомиздат, 1986 - 528 с. ил.

3. Токарев Б.Ф. Электрические машины: Учебное пособие для Вузов. - М: Энергоатомиздат, 1990 - 624 с. ил.

Размещено на Allbest.ru