Трансформатор мощностью 400 кВА

,

где - радиальный размер катушки; - потери, выделяющиеся в 1 см3 общего объема обмотки; - средняя теплопроводность обмотки ВН.

Для медного провода определяются по формуле (9-11) [Л. 1, стр. 421]:

.

Средняя теплопроводимость обмотки ВН , для случая равномерного распределения витков и междуслойной изоляции по всему объему обмотки определяется по формуле (9-12) [Л. 1, стр. 421]:

,

где - теплопроводность междуслойной изоляции; - средняя условная теплопроводность обмотки определяется по формуле (9-13) [Л. 1, стр. 421]:

;

;

.

Средний перепад температуры составляет 2/3 полного перепада, откуда:

.

Для цилиндрически обмоток из прямоугольного или круглого провода перепад на поверхности обмотки масляного трансформатора определяется по формуле (9-19) [Л. 1, стр. 424]:

,

где k = 0,285

Для обмотки НН:

.

Для обмотки ВН:

,

что ниже допустимой плотности 1600.

.

Среднее превышение температуры обмотки над средней температурой масла определяется по формуле (9-21) [Л. 1, стр. 426]:

;

.

6.2 Тепловой расчет бака

Минимальная длинна бака трехфазного трансформатора определяется по формуле (9-22) [Л. 1, стр. 428]:

,

где - расстояние от обмотки ВН до стенки бака.

принимаем равным 110см.

Минимальная ширина бака трансформатора определяется по формуле (9-23) [Л. 1, стр. 428]:

,

где - размеры, показанные на рисунке 22. - изоляционное расстояние от изолированного отвода обмотки ВН до собственной обмотки, равное 2см, расстояние отвода ВН к стенки бака =1,7, - изоляционное расстояние от отвода обмотки НН до стенки бака, равное 2,5см, определяются из таблицы (4-11) [Л. 1, стр. 199]. - изоляционное расстояние от неизолированного отвода обмотки НН до обмотки ВН, равное 2,5см определяется из таблицы (4-12) [Л. 1, стр. 200]. - диаметр изолированного отвода обмотки ВН, равен 0,495см. - размер неизолированного отвода обмотки НН, равен 0,386см.

см,

принимаем =50см.

Рисунок 22 - Изоляционные расстояния отводов.

Высота активной части может быть определена по формуле (9-24) [Л. 1, стр. 428]:

см,

где - толщина подкладки под нижнее ярмо принимается раной 5см.

Общая глубина бака определяется по формуле (9-25) [Л. 1, стр. 429]:

см,

где - расстояние от верхнего ярма трансформатора до крышки бака принимается равным 85см из таблицы (9-5) [Л. 1, стр. 429].

Среднее превышение температуры масла, омывающего обмотки, должно быть не более значения, посчитанного по формуле (9-32) [Л. 1, стр. 432]:

.

Перепад температуры между маслом и стенкой бака определяется по формуле (9-33) [Л. 1, стр. 432]:

,

где - не превышает 5-6 .

Необходимо проверить условие (9-34) [Л. 1, стр. 432]:

- удовлетворяется.

Поверхность излучения бака для овального сечения в предварительном расчете может быть определена по формуле (9-35`) [Л. 1, стр. 423]:

=7,17м2,

где k - коэффициент, учитывающий отношение периметра поверхности излучения к поверхности гладкой части бака и принимается равен 1,4.

Поверхность конвекции бака определяется по формуле (9-30) [Л. 1, стр. 431]:

м2

Из таблицы (9-7) [Л. 1, стр. 435] выберем необходимые данные для охлаждающих труб и сведем их в таблицу 3.

Таблица 3 - данные охлаждающих труб

Расстояние между осями труб наружного ряда:

где с, e - минимальные расстояния оси труб от дна и крышки бака, с = 7см, e = 8см по таблице (9-8) [Л. 1, стр. 436].

Расстояние между осями труб внутреннего ряда:

Развернутая длинна трубы наружного ряда равна:

,

где - прямой участок для внутреннего ряда труб, принимается равным 5см.

развернутая длинна трубы внутреннего ряда:

Прямой участок для наружного ряда труб равен:

Необходимая фактическая поверхность конвекции труб определяется по формуле (9-31) [Л. 1, стр. 435]:

м2,

где - коэффициент, учитываемый при определении действительной поверхности излучения равен 1,4 из таблицы (9-6) [Л. 1, стр. 433].

При поверхности 1 м трубы 0,16м2 общая длинна труб определяется по формуле (9-32) [Л. 1, стр. 435]:

м.

Число труб в ряду для обеспечения этой общей длинны определяется по формуле (9-35) [Л. 1, стр. 436]:

Пересчитаем действительную поверхность теплоотдачи труб:

Шаг труб в ряду определяется по формуле (9-37) [Л. 1, стр. 437]:

Поверхность излучения крышки находится по формуле (9-36) [Л. 1, стр. 437]:

Поверхность излучения бака с трубами определяется по формуле (9-38) [Л. 1, стр. 437]:

где d - диаметр круглой трубы или большой размер поперечного сечения овальной трубы.

Поверхность конвекции бака определяется по формуле (9-39) [Л. 1, стр. 437]:

м2,

где и - коэффициенты, равные 1 и 1,4 соответственно по таблице (9-6) [Л. 1, стр. 433].

Среднее превышение температуры стенки бака над окружающим воздухом определяется по формуле (9-42) [Л. 1, стр. 442]:

Превышение температуры масла вблизи стенки над стенкой бака может быть приближенно посчитано по опытной формуле (9-43) [Л. 1, стр. 442]:

Превышение температуры масла в верхних слоях над окружающим воздухом определяется по формуле (9-44) [Л. 1, стр. 442]:

<55,

где - коэффициент для трубчатых баков может быть принят равным 1,2.

Превышение температуры обмоток над окружающим воздухом подсчитывается по формуле (9-45) [Л. 1, стр. 442]:

<65,

<65.

7. Определение массы ТР

Обьём бака трансформатора рассчитывается по формуле:

Обьём активной части трансформатора определяется по формуле:

где - плотность активной части, принимает значение 5500 кг/м3.

Масса масла в элементах системы охлаждения трубах:

Общая масса масла определяется по формуле:

кг.

Общая масса трансформатора определяется по формуле:

Обьем расширительного бака определяется исходя с общего веса масла:

м3.

Соответственно диаметр расширительного бака при его длине lр = 0.8м равен:

м.

Вывод

В данном курсовом проекте был спроектирован и рассчитан трансформатор мощностью 400 кВА. Были определены его основные электрические величины, рассчитаны обмотки высокого и низкого напряжения, 10 и 0,4 кВ соответственно. Также был проведён расчёт магнитной системы трансформатора и характеристик короткого замыкания.

Расчётные данные находятся в промежутке который удовлетворяет требования ГОСТа и лежит в интервале .

трансформатор обмотка виток замыкание

Список используемой литературы

Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов. Учеб. Пособие для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976. - 544 с.

Гончарук А.И. Расчет и конструирование трансформаторов. М.: «Энергоатомиздат», 1990. - 256 с.

Размещено на Allbest.ru