Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

«Уральский государственный технический университет»

Кафедра электрических машин

ТРАНСФОРМАТОР МАСЛЯНЫЙ ТМ - 1600/35

Курсовой проект

Пояснительная записка

Руководитель Липанов В.М.

Н. контроль Липанов В.М.

Студент гр. Э-3232 Бутырин А.С.

2005

Содержание

Задание на курсовой проект

Реферат

Введение

1. Выбор главных размеров

1.1 Расчёт основных электрических величин

1.2 Главные размеры

2. Конструкция изоляции и минимально допустимые изоляционные расстояния.

2.1 Главная изоляция обмоток

2.2 Витковая изоляция

2.3 Междуслойная изоляция

2.4 Усиленная изоляция

2.5 Изоляция отводов

2.6 Изоляция вводов

3. Выбор и расчёт обмоток

3.1 Выбор конструкции обмотки

3.2 Расчёт обмотки HH

3.3 Расчёт обмоток BH

4. Расчёт параметров короткого замыкания

4.1 Определение потерь короткого замыкания

4.2 Напряжение короткого замыкания

4.3 Определение механических сил в обмотках

5. Расчёт потерь и тока холостого хода

5.1 Уточнение геометрических размеров сердечника

5.2 Потери холостого хода

5.3 Ток холостого хода

6. Тепловой расчёт трансформатора

6.1 Поверочный тепловой расчёт обмоток

6.2 Тепловой расчёт бака и охладительной системы

6.3 Определение фактических перегревов

6.4 Определение веса масла и размеров охладителя

Технико-экономические показатели

Расчет на ЭВМ

Заключение

Список литературы

Реферат

Силовой трансформатор, проектирование которого - цель данного курсового проекта, является одним из важнейших элементов каждой электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места её производства до места потребления требует не менее чем пяти-шестикратной трансформации, в связи с этим в сети возникают потери электроэнергии.

Поэтому одной из важнейших задач, решаемых при проектировании трансформаторов, является задача уменьшения потерь холостого хода и короткого замыкания.

При проектировании данного трансформатора использовались наиболее простые методы.

Исходя из этого, можно сказать, что проектирование трансформаторов является важным и ответственным процессом.

ВВЕДЕНИЕ

Централизованное производство электрической энергии на крупных электростанциях с генераторами большой единичной мощности, размещаемых вблизи топливных и гидравлических энергоресурсов, позволяет получать в этих районах большие количества электрической энергии при относительно невысокой ее стоимости. Реальное использование электроэнергии требует создания сложных электрических сетей.

Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов каждой электрической сети. Передача энергии на большие расстояния от места производства до места потребления требует в современных сетях не менее чем пяти- шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах.

Необходимость распределения энергии между мелкими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с числом генераторов. При этом суммарная мощность трансформаторов в сети на каждой следующей ступени выбирается обычно большей, чем мощность предыдущей ступени более высокого напряжения.

Значительная часть материалов вкладывается в наиболее отдаленные части сети, то есть в трансформаторы с высшим напряжением 35 и 10 кВ. В этих трансформаторах возникает основная масса потерь, оплачиваемых по наибольшей цене.

Задание на проектирование

а) полная мощность трансформатора S- 1600 кВА;

б) число фаз m-3;

в) частота f-50 Гц;

г) номинальные линейные напряжения

первичной обмотки U1 -38,5 кВ

вторичной обмотки U2 - 10,5 кВ

д) схема и группа соединений обмоток Yо/? -11;

е) способ охлаждения - трансформаторным маслом;

ж) характер нагрузки - длительный;

з) напряжение короткого замыкания uк - 6,5%;

и) потери короткого замыкания Рк -16,5 кВт;

к) потери холостого хода Р0 - 3,1 кВт;

л) ток холостого хода i0 -1,4 %;

1. Выбор главных размеров

1.1 Расчёт основных электрических величин

Расчёт ведётся по методике изложенной в [1].

1. Мощность одной фазы:

кВт.

2. Мощность на один стержень:

кВт,

где с = m = 3 (1, с.5).

3. Номинальный ток высокого напряжения (ВН):

4. Номинальный ток низкого напряжения (НН):

5. Номинальный фазный ток (ВН): для соединения обмоток в звезду

6. Номинальный фазный ток (НН): для соединения обмоток в треугольник

7. Фазное напряжение (ВН): для соединения обмоток в звезду

8. Фазное напряжение (НН): для соединения обмоток в треугольник

9. Испытательное напряжение обмоток:

а) для обмотки ВН-85 кВ (1, с.6),

б) для обмотки НН -35 кВ (1, с.6).

10. Заданная величина активной составляющей напряжение короткого замыкания:

,

где Pk - принимается в ваттах, S - в киловольт-амперах.

11. Заданное значение реактивной составляющей напряжения короткого замыкания:

1.2 Главные размеры

Главными размерами трансформатора называются диаметр стержня d, высота обмотки l и средний диаметр канала рассеяния d12.

Расчет главных размеров производится после выбора конструкции сердечника.

12. Выбор конструкции сердечника стержневого трансформатора:

Поперечное сечение стержня выполняем в виде ступенчатой фигуры, вписанной в окружность с целью наибольшего заполнения сталью поперечного сечения окружности.

Предварительно выбираем сердечник.

Число ступеней в сечении сердечника выбираем 8. (1, стр. 7).

Охлаждение маслом без внутренних охлаждающих каналов.

13. Выбираем холоднокатаную сталь 3404 толщиной 0,35 мм. Изоляция - лакировка.

14. Общий коэффициент заполнения сталью:

где - коэффициент заполнения площади круга площадью ступенча той фигуры (2,табл.3).

- коэффициент заполнения площади ступенчатой фигуры сталью, учи- тывающий толщину изоляционного слоя и неплотность запрессовки листов (2,табл.9).

15. Выбор индукции в стержне Вc:

Для проектируемого трансформатора Вc предварительно равна 1,6 Тл (1,табл.5).

16. а) По методике, предложенной П.М. Тихомировым [3], критерием экономичности является коэффициент в:

(предварительно).

б) Ширина приведенного канала рассеяния ар:

.

в) Диаметр стержня d:

.

Основные размеры трансформатора приведены на рис.1.

17. Средний диаметр канала рассеяния:

,

где размер канала (2,табл.8),

(2,табл.7),

.

18. Высота (осевой размер) обмотки:



19. Активное сечение стержня (чистое сечение стали):

20. Электродвижущая сила одного витка:

21. Число витков в обмотке НН:

22. Уточнение Э.Д.С. одного витка:

23. Уточнение индукции в стержне:

Здесь uв - уточнённое значение э.д.с., одного витка.

2. Конструкция изоляции и минимально допустимые изоляционные расстояния

2.1 Главная изоляция обмоток (изоляция от заземлённых частей и между обмотками)

Конструкция главной изоляции обмоток показана на рисунке 2.

Минимально допустимые изоляционные расстояния для обмотки НН:

, (2, табл.8)

,

Минимально допустимые изоляционные расстояния для обмотки ВН:

, ,

,

, ,

все значения взяты из (2,табл.7)

2.2 Витковая изоляция

Изоляцией между витками обычно служит собственная изоляция проводника. Принимаем провод ПБ с двухсторонней толщиной изоляции равной 0,5мм как для обмотки ВН, так и для НН. [2, выбор проводника].

2.3 Междуслойная изоляция

Для обмотки НН принимаем: четыре слоя кабельной бумаги толщиной 0,12мм и выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на сторону), 1,6см (1,табл.10).

Для обмотки ВН принимаем: семь слоев кабельной бумаги толщиной 0,12мм и выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на сторону), 2,2см (1,табл.10).

2.4 Усиленная изоляция входных витков обмотки ВН

Для обмоток с изоляция крайних витков выбирается усиленной, для увеличения импульсной прочности также используем емкостную защиту.

витковая - 1,35мм, междуслойная - 0,7мм

2.5 Изоляция отводов

Схема регулирования обмотки ВН приведена на рисунке 3.

Для внутренней части отводов, расположенных в осевых каналах, толщина изоляции и минимальные изоляционные расстояния имеют следующие значения:

расстояние а от меди отвода до соседней обмотки или стержня, см:

для обмотки НН -2.7, для обмотки ВН -2.7

толщина изоляции отвода,см

для обмотки НН -0,3, для обмотки ВН -0,8

толщина коробки из картона ,см

для обмотки НН -0,25, для обмотки ВН -2x0.25

расстояние от отвода до острой заземленной формы, см

для обмотки НН -2,2, для обмотки ВН -4,0

расстояние от отвода до плоской заземленной формы, см

для обмотки НН -2,8, для обмотки ВН -3,5

число реек из электротехнического картона в осевых каналах принимаем равными десяти (1, с.22).

2.6 Изоляция вводов

Минимально допустимые изоляционные расстояния, см,

между вводами разных обмоток и от линейного до нулевого ввода -33,0

между линейными вводами одной обмотки - 30,5 от ввода до расширителя - 34,0 от ввода до крана, оправы, термометра и т.д. - 32,0.

3. Выбор и расчёт обмоток

3.1 Выбор конструкции обмотки

24. Предварительно значение средней плотности тока:

.

25. Предварительное сечение витка:

а) Обмотки НН,

,

б) Обмотки ВН,

26. Производим выбор типа обмоток НН и ВН по (2,табл.13).

НН - многослойная цилиндрическая обмотка из прямоугольного провода,

ВН - многослойная цилиндрическая обмотка из прямоугольного провода.

3.2 Расчёт обмоток НН

Расчет произведен по методике, изложенной в [3].

Обмотка в аксонометрии представлена на рисунке 4.

27.Из сортамента обмоточной меди для трансформаторов (2, выбор провода) подбираем подходящий провод.

Сечением:

28. Полное сечение витка состоящего из nв1 параллельных проводов:

29. Уточнённая плотность тока, используемая в дальнейших расчётах

обмотки НН:

30. Число витков в слое и число слоев в обмотке:

1. Число витков в слое:

2. Число слоев в обмотке:

Принимаем число слоев nсл1=9.

Предусматриваем масляный канал между обмоткой и изоляционным цилиндром, а также два масляных канала в самой катушке для увеличения охлаждаемой поверхности, посредством реек, толщиной 0,4 см каждый,

Таким образом, обмотка НН состоит из трех концентрических катушек.

Распределение витков по слоям в концентрических катушках обмотки НН

1-ая катушка 3 x 75.5

2-ая катушка 3 x 75.5

3-ая катушка 2 x 75.5

1 x 20

---------------------------------

Всего: 624 витка

31. Рабочее напряжение между первыми витками двух соседних слоёв:

По этому напряжению двух слоёв определяем толщину междуслойной изоляции:

(1,табл.10),

выступ изоляции за высоту обмотки - 1,6 см (1,табл.10).

Изоляция торцовой части многослойной цилиндрической обмотки НН и осевые каналы показаны на рисунке 5.

32. Окончательная ширина (радиальный размер) обмотки:

,

где nк1 - число масляных каналов в обмотке НН.

-ширина масляного канала между катушками.

33. Окончательная высота (осевой размер) обмотки НН:

де высота одного витка, равная b'.

34. Внутренний диаметр обмотки НН:

.

35. Наружный диаметр обмотки НН:

36. Охлаждаемая поверхность обмотки:

,

где коэффициент (1,с.29).

3.3 Расчёт обмоток ВН

Расчет произведен по методике, изложенной в [3].

37. Число витков обмотки ВН для средней ступени номинального напряжения:

38. Число витков для регулирования напряжения:

39. Число витков обмотки на ответвлениях:

а) верхняя ступень напряжения

б) средняя ступень напряжения

в) нижняя ступень напряжения

40. Предварительная плотность тока в обмотке ВН:

41. Предварительное сечение витка обмотки ВН:

42.Из сортамента обмоточной меди для трансформаторов (2, выбор провода) подбираем подходящий провод.

Сечением:

43. Полное сечение витка состоящего из nв1 параллельных проводов:

44. Уточнённая плотность тока, используемая в дальнейших расчётах обмотки ВН:

45. Число витков в слое:

46. Число слоев в обмотке:

Принимаем число слоев nсл2=12.

Предусматриваем масляный канал между обмоткой и изоляционным цилиндром, а также два масляных канала в самой катушке для увеличения охлаждаемой поверхности, посредством реек, толщиной 0,4 см каждый, рисунок 6.

Таким образом, обмотка ВН состоит из трех концентрических катушек.

Изоляция торцовой части многослойной цилиндрической обмотки ВН и осевые каналы показаны на рисунке 6.

47. Распределение витков по слоям в концентрических катушках обмотки ВН:

1-ая катушка 3 x 124

2-ая катушка 4 x 124

3-ая катушка 4 x 124

1 x 23

---------------------------------

Всего: 1387 витка

48. Рабочее напряжение между первыми витками двух соседних слоёв:

49. По этому напряжению двух слоёв определяем толщину междуслойной изоляции:

(1,табл.10),

и выступ изоляции за высоту обмотки 2,2 см (1,табл.10).

50. По испытательному напряжению обмотки ВН и мощности транс форматора S определяем из (1,табл.8):

а) размеры канала между обмотками ВН и НН

,

б) толщину цилиндра между обмотками

,

в) величину выступа цилиндра за высоту обмотки

,

г) минимальное расстояние между обмотками ВН соседних стержней

,

д) толщину междуфазной перегородки

,

е) расстояние обмотки ВН от ярма

,

51. Радиальный размер обмотки для двух катушек с масляным каналом

между ними

,

где -ширина масляного канала между катушками,

nк2 - число масляных каналов в обмотке ВН.

52. Внутренний диаметр обмотки:

53. Наружный диаметр обмотки:

54. Расстояние между осями стержней:

55. Поверхность охлаждения обмотки:

,

где (1,с.37).

4. Расчёт параметров короткого замыкания

4.1 Определение потерь короткого замыкания

4.1.1 Электрические потери в обмотках

56. Вес меди обмотки НН:

57. Вес меди обмотки ВН:

в этих формулах (1,с.42).

58. Общий вес меди обмоток:

,

59. Коэффициент добавочных потерь :

а) для обмотки НН (прямоугольный провод):

где

где -коэффициент приведения поля рассеяния к идеальному.

параллельному потоку рассеяния, рисунок 7.

,

где

б) для обмотки ВН (прямоугольный провод):

где

60. Электрические потери в обмотке НН с учётом добавочных потерь:

61. Электрические потери в обмотке ВН с учётом добавочных потерь:

62. Потери в обмотке НН, отнесённые к единице охлаждаемой поверхности (плотность теплового потока):

63. Плотность теплового потока обмотки ВН:

4.1.2 Электрические потери в отводах

Схема отводов представлена на рисунке 8.

64. Общая длина отводов для соединения

а) обмотки ВН

,

где

б) обмотки НН

.

65. Вес меди отводов НН:

66. Потери в отводах обмотки НН:

67. Все меди отводов ВН:

68. Потери в отводах обмотки ВН:

4.1.3 Потери в стенках бака и других стальных деталях

Основные размеры бака приведены на рисунке 9.

69. Минимальные размеры бака (предварительно)

а) минимальная длина

,

б) минимальная ширина

в этих формулах изоляционные расстояния взяты из (2, замечания).

70. Ориентировочно потери в стенках бака и других стальных деталях

определяется по формуле:

71. Полный вес меди:

72. Полные потери короткого замыкания:

Полученное значение отличается от заданного значения на -0,1%.

4.2 Напряжение короткого замыкания

73. Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

74. Реактивная составляющая:

,

где ,

так как обмотки НН и ВН одинаковой высоты (1,с.47).

75. Напряжение короткого замыкания трансформатора:

,

Отклонение от заданной величины +3,7 %.

4.3 Определение механических сил в обмотках

76. Установившийся ток короткого замыкания обмотки НН:

.

77. Установившийся ток короткого замыкания обмотки ВН:

.

78. Мгновенное максимальное значение ударного тока короткого замыкания обмотки НН:

,

79. Мгновенное максимальное значение ударного тока короткого замыкания обмотки ВН:

,

В этих формулах:

(1,с.49).

Схема распределения осевых сил указа на рисунке 10.

80. Радиальная сила, действующая на обмотки НН и ВН:



81. Растягивающее напряжение на разрыв в медном проводе:

,

,

где -число витков обмотки, для которой определена сила,

- площадь поперечного сечения меди одного витка той же обмотки.

82. Осевая сила Foc':

,

.

83. Осевая сила Foc”:

(рисунок 10), так как обмотки НН и ВН имеют одинаковую высоту.

84. Определение максимального значения сжимающей силы в обмотке и силы, действующей на ярмо :

,

,

, (см. рисунок 10) .

85. Напряжение сжатия на опорных поверхностях:

,

,

трансформатор масляный обмотка изоляция

где ,

5. Расчёт потерь и тока холостого хода

5.1 Уточнение геометрических размеров сердечника

Стандартное разбиение по пакетам представлено на рисунке 11.

86. Размеры пакетов стержня взяты из [2]:

Для диаметра стержня 26 см:

число ступеней стержня -8;

коэффициент круга - 0,924;

Размеры пакетов стержня :

250x35 , 230x25 , 215x13 , 195x13 , 175x10 , 155x8 , 120x9 , 105x6

87. Размеры пакетов ярма взяты из [2]:

число ступеней ярма - 6;

последняя ступень ярма -155 мм,

Размеры пакетов ярма :

250x35 , 230x25 , 215x13 , 195x13 , 175x10 , 155x23

88. Полное сечение ступенчатой фигуры стержня:

89. Активное сечение стержня:

.

90. Полное сечение ступенчатой фигуры ярма:

91. Активное сечение ярма:

92. Длина стержня:

93. Вес стали в стержнях:

.

94. Вес стали в ярмах:

а) вес частей ярем, заключённых между осями крайних стержней;

;

б) вес стали в угловых частях ярма:

,

где - рассчитываем по [2, замечания].

95. Полный вес стали двух ярем:

.

96. Полный вес стали трансформатора:

.

План шихтовки сердечника представлен па рисунке 12.

5.2 Потери холостого хода

97. Окончательное значение индукции в стержне:

.

98. Окончательное значение индукции в ярме:

.

99. Удельные потери в стали:

марка стали - 3404, толщиной 0,35мм.

а) для стержня при индукции ;

б) для ярма при индукции ;

в) для зазоров (стыков) при индукции

Значения , и взяты из [2].

Число углов со стыками , стыки прямые.

100. Коэффициент добавочных потерь:

(1,с.58).

101. Потери холостого хода:

Расчёт потерь сводится в таблицу 5.1.

Таблица 5.1:

Расчёт потерь холостого хода.

Вес участка магнитопровода,кг	Индукция участка, Тл	Удельные потери, Вт/кг	Полные потери, Вт
	1,601
	1,601
	1,562
	1,562
	-------	-------

С учетом коэффициента добавочных потерь:

Рассчитанные потери отличаются от заданных на -14,8%.

102. Коэффициент полезного действия трансформатора:

где - коэффициент мощности нагрузки.

5.3 Ток холостого хода

103. Удельная намагничивающая мощность: выбирается по [2].

а) для стержня при индукции , ;

б) для ярма при индукции , ;

в) для зазоров (стыков) при индукции , ;

104. Полная намагничивающая мощность:

105. Реактивная составляющая тока холостого хода:

.

106. Активная составляющая тока холостого хода:

107. Полный ток холостого хода в процентах от номинального:

.

Рассчитанный ток х.х. отличается от заданного на -55%.

6. Тепловой расчёт трансформатора

6.1 Поверочный тепловой расчёт обмоток

Расчет произведен по методике, изложенной в [3].

108. Полный внутренний перепад температуры обмоток:

а) Обмотка НН:

,

где -

потери, выделяющиеся в ,

-

средняя теплопроводность обмотки,

где -теплопроводность междуслойной изоляции; Вт/см,[3,табл.9-1],

-

средняя условная теплопроводность обмотки,

где - теплопроводность изоляции провода, Вт/(см), [3,табл.9-1];

б) Обмотка ВН:

 ,

где -

потери, выделяющиеся в ,

-

средняя теплопроводность обмотки,

где -теплопроводность междуслойной изоляции; Вт/см,[3,табл.9-1],

-

средняя условная теплопроводность обмотки,

где - теплопроводность изоляции провода, Вт/(см), [3,табл.9-1];

109. Средний перепад температуры обмоток:

,

.

110. Перепад температуры между поверхностью обмотки и маслом:

,

.

111. Превышение температуры обмотки над средней температурой масла:

,

.

6.2 Тепловой расчёт бака и охладительной системы

Выбираем бак с навесными радиаторами, рисунок 13.

112. Минимальная ширина бака была определена ранее:

,

С учетом центрального положения трансформатора в баке принимаем:

B=80см.

113. Минимальная длина бака:

,

С учетом ширины бака принимаем:

А=184см.

114. Глубина бака:

принимаем глубину бака 206см, где

, (1стр. 66).

115. Допустимый средний перегрев масла над воздухом:

,

116. Допустимый средний перегрев стенки бака над воздухом:

,

где , (1,с.67).

117. Поверхность теплоотдачи излучением (предварительно):

,

где коэффициент (1,с.67)

118. Поверхность теплопередачи путём конвекции (предварительно):

,

Здесь 1,05 коэффициент, учитывающий отклонение фактических потерь от расчётных для единичного трансформатора.

119. Поверхность конвекции гладкой части бака:

.

120. Поверхность крышки:

,

где - ширина крышки;

- длина крышки;

ширина угольника рамы , (1,с.70).

121. Суммарная приведённая поверхность конвекции:

122. По предложенной методике выбираем восемь радиаторов с двурядными прямыми трубами по (2, стр.24).

присоединительный размер - Ар=180см,

ширина радиатора - Вр=50,5см,

длина радиатора - Ср=25,3см,

масса стали радиатора - Gс.p=73,94кг,

масса масла - Gм.р.=57кг,

поверхность конвекции - Пк. р=5,953 .

123. Полная поверхность конвекции восьми радиаторов:

, тогда:

124. Полная поверхность конвекции

где - число охладителей;

- коэффициент, учитывающий закрытие части поверхности крышки изоляторами и арматурой. (1,с.70).

125. Поверхность излучения:

,

где периметр описанного многоугольника:



6.3 Определение фактических перегревов

126. Средний перегрев стенки бака над воздухом:

127. Средний перегрев масла вблизи стенки по сравнению с температурой стенки бака:

.

128. Перегрев верхних слоёв масла над окружающим воздухом:

,

где -учитывает перегрев верхних слоев масла, (1,с.71).

129. Перегрев средних слоёв масла над воздухом :

.

130. Перегрев обмоток над окружающим воздухом:

Обмотки НН - .

Обмотки ВН- ;

6.4. Определение веса масла и размеров охладителя.

131. Внутренний объём бака, труб радиаторов:

,

где удельный вес масла,

132. Объём выемной части (приближённо):

,

где -средний удельный вес выемной части (1,с.72).

133. Объём масла в трансформаторе:

.

134. Вес масла трансформатора:

,

где коэффициент 1,05 учитывает вес масла в расширителе.

135. Объём расширителя:

.

136. По полученному объему выбираем стандартный расширитель

по (4, табл.3).

объем расширителя - ,

диаметр - ,

длина - ,

толщина стенок - ,

диаметр соединительных трубопроводов - ,

масса заливаемого масла - .

7.Технико-экономические показатели

137. Удельный расход меди:

138. Удельный расход стали:

139. Основные технико-экономические показатели:

Показатели	Единицы измерения	ГОСТ [8]	Серийный трансформатор	Проектируемый трансформатор
Номинальная мощность	кВА			1600
Номинальное напряжение: ВН	____ в	________	_____________	______________38500
НН	в			10500
Потери холостого хода	Вт			2640,9
Потери короткого замыкания	Вт			16485,4
Суммарные потери	Вт			19126,3
Напряжение короткого замыкания	%			6,743
Вес электротехнической стали	кг			1799,57
Вес меди	кг			632,27
Вес масла	кг			2584,5
Габаритные размеры: Высота	____мм	________	_____________	______________
Ширина	мм
Длина	мм
Суммарный перегрев: Обмотки ВН	____	________<65	_____________	______________62,87
Обмотки НН		<65		60,26
Перегрев верхних слоев масла		<55		54,69

Расчеты на ЭВМ.

Материал обмоток - медь.

ТАБЛИЦА

Вариант 555 расчета трансформатора на ЭВМ

Параметр или величина Значение

г========================================= ¬

¦ Мощность, (кВА) ¦ S 1600.0 ¦

¦ Линейное напряжение обмотки ВН, (кВ) ¦ U2 38.5 ¦

¦ Линейное напряжений обмотки НН, (кВ) ¦ U1 10.500 ¦

¦ Потери холостого хода, (Вт) расч. ¦ PoR 3549 ¦

¦ Потери короткого замыкания, расч.(Вт) ¦ PkR 16313 ¦

¦ Ток холостого хода, (%) расчетный ¦ IoR 1.356 ¦

¦ Напряжение КЗ, расч.(%) ¦ UkR 6.358 ¦

¦ Основные электрические величины ¦

¦ Средняя плотность тока в обмотках ¦ DelISr 3.224 ¦

¦ Основные изоляционные расстояния ¦

¦ От обмотки НН до обмотки ВН ¦ a12 2.7 ¦

¦ Основные данные по магнитной системе ¦

¦ Индукция в ярме ¦ Bj 1.562 ¦

¦ Индукция в стержне окончательно ¦ BcO 1.601 ¦

¦ Напряжение на один виток ¦ Uv 16.83 ¦

¦ Диаметр описанной окружности ¦ Dopis 26.0 ¦

¦ .Масса железа трансформатора ¦ GfeSum 1822.4 ¦

¦ Основные размеры ¦

¦ Отношение Pi*d12/l (получ) ¦ Betao 1.802 ¦

¦ Длина обмоток трансформатора (оконч) ¦ Lobmo 65.6 ¦

¦ Cредний диаметр витка (получ) ¦ d12o 37.6 ¦

¦ Данные обмотки BН ¦

¦ Число витков среднее (после раскладки) ¦ W2O 1321 ¦

¦ Ширина обмотки (полученная) ¦ a2o 3.7 ¦

¦ Плотность тока ¦ DelIVn 3.250 ¦

¦ Масса металла обмотки ВН ¦ GVn 379.2 ¦

¦ Данные обмотки НН ¦

¦ Число витков ¦ W1 624 ¦

¦ Плотность тока ¦ DelINn 3.260 ¦

¦ Масса металла обмотки HН ¦ GNn 261.1 ¦

¦ Расчеты параметров короткого замы ¦

¦ Сжим. напряжение в обм. HH ¦ SigSgatNn 219.390 ¦

¦ Растяг. напряжение в обм. BH ¦ SigRastVn 218.765 ¦

¦ Суммарная масса меди тр-ра ¦ GCuSum 641.3 ¦

¦ Тепловой расчет ¦

¦ Длина бака окончательно ¦ AbakO 185.0 ¦

¦ Ширина бака окончательно ¦ BbakO 80.0 ¦

¦ Глубина бака ¦ Hbak 218.5 ¦

¦ Число охладителей ¦ Nohl 10 ¦

¦ Превышение средней t НН над воздухом ¦ DtSumNn 56.6 ¦

¦ Превышение средней t BН над воздухом ¦ DtSumVn 64.7 ¦

¦ Технико-экономические показатели ¦

¦ Удельный расход электротехнической ст. ¦ GFeUd 1.139 ¦

¦ Удельный расход проводник. материала ¦ GCuUd 0.401 ¦

¦ Maсса масла суммарная ¦ GOilSum 2836.8 ¦

¦ Коэффициент полезного действия ¦ Kpd 98.77 ¦

L========================================= -

Материал обмоток - алюминий.

ТАБЛИЦА

Вариант 055 расчета тpансформатора на ЭВМ

Параметр или величина Значение

г=========================================¬

¦ Мощность, (кВА) ¦ S 1600.0 ¦

¦ Линейное напряжение обмотки ВН, (кВ) ¦ U2 38.5 ¦

¦ Линейное напряжений обмотки НН, (кВ) ¦ U1 10.500 ¦

¦ Потери холостого хода, (Вт) расч. ¦ PoR 3451 ¦

¦ Потери короткого замыкания, расч.(Вт) ¦ PkR 16554 ¦

¦ Ток холостого хода, (%) расчетный ¦ IoR 0.833 ¦

¦ Напряжение КЗ, расч.(%) ¦ UkR 6.787 ¦

¦ Основные электрические величины ¦

¦ Средняя плотность тока в обмотках ¦ DelISr 2.059 ¦

¦ Основные изоляционные расстояния ¦

¦ От обмотки НН до обмотки ВН ¦ a12 2.7 ¦

¦ Основные данные по магнитной системе ¦

¦ Индукция в ярме ¦ Bj 1.606 ¦

¦ Индукция в стержне окончательно ¦ BcO 1.646 ¦

¦ Напряжение на один виток ¦ Uv 17.30 ¦

¦ Диаметр описанной окружности ¦ Dopis 26.0 ¦

¦ .Масса железа трансформатора ¦ GfeSum 1874.3 ¦

¦ Основные размеры ¦

¦ Отношение Pi*d12/l (получ) ¦ Betao 1.939 ¦

¦ Длина обмоток трансформатора (оконч) ¦ Lobmo 64.5 ¦

¦ Cредний диаметр витка (получ) ¦ d12o 39.8 ¦

¦ Данные обмотки BН ¦

¦ Число витков среднее (после раскладки) ¦ W2O 1285 ¦

¦ Ширина обмотки (полученная) ¦ a2o 4.8 ¦

¦ Плотность тока ¦ DelIVn 2.000 ¦

¦ Масса металла обмотки ВН ¦ GVn 194.7 ¦

¦ Данные обмотки НН ¦

¦ Число витков ¦ W1 607 ¦

¦ Плотность тока ¦ DelINn 1.970 ¦

¦ Масса металла обмотки HН ¦ GNn 131.5 ¦

¦ Расчеты параметров короткого замы ¦

¦ Сжим. напряжение в обм. HH ¦ SigSgatNn 108.471 ¦

¦ Растяг. напряжение в обм. BH ¦ SigRastVn 110.163 ¦

¦ Суммарная масса меди тр-ра ¦ GCuSum 326.7 ¦

¦ Тепловой расчет ¦

¦ Длина бака окончательно ¦ AbakO 186.0 ¦

¦ Ширина бака окончательно ¦ BbakO 80.0 ¦

¦ Глубина бака ¦ Hbak 218.5 ¦

¦ Число охладителей ¦ Nohl 10 ¦

¦ Превышение средней t НН над воздухом ¦ DtSumNn 54.9 ¦

¦ Превышение средней t BН над воздухом ¦ DtSumVn 64.5 ¦

¦ Технико-экономические показатели ¦

¦ Удельный расход электротехнической ст. ¦ GFeUd 1.171 ¦

¦ Удельный расход проводник. материала ¦ GCuUd 0.204 ¦

¦ Maсса масла суммарная ¦ GOilSum 3170.0 ¦

¦ Коэффициент полезного действия ¦ Kpd 98.77 ¦

L========================================= -

Заключение

В ходе курсового проекта произведен расчет силового масляного трансформатора, ТМ-1600/35.

Были произведены расчеты главных размеров трансформатора, расчеты обмоток, материалом в которых принималась медь, изоляции и изоляционных расстояний, вычислены параметры, характеризующиеся режимом короткого замыкания и холостого хода, произведен тепловой расчет. Также был произведен проверочный расчет и расчет для обмоток из алюминиевого провода на ЭВМ.

Уменьшение потерь холостого хода достигается главным образом путем все более широкого применения холоднокатаной электротехнической стали с улучшенными магнитными свойствами-низкими удельными потерями и низкой намагничивающей мощностью.

Уменьшение потерь короткого замыкания достигается главным образом снижением плотности тока за счет увеличения массы металла в обмотках либо заменой медного провода алюминиевым.

Отклонения рассчитанных величин от заданных в данном курсовом проекте не выходят за рамки допускаемых.

По заданию руководителя был начерчен сборочный чертеж трансформатора.

8. Список литературы

1. Урманов Р.Н., Павлинин В.М., Милайкин И.Ф. “Расчет силовых масляных трансформаторов”, Екатеринбург, УГТУ-УПИ, издание 3-е, 2003г.

2. Дополнение к пособию по курсовому проектированию, Липанов В.М., Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2003г.

3. Тихомиров П.М. “Расчет трансформаторов” издание четвертое, переработанное и дополненное; М.,Энергия, 1976г.

4. Павлов И.Ф., Ярошенко П.П. “Конструкции трехфазных силовых трансформаторов”, Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2001г.

Многослойная цилиндрическая обмотка из прямоугольного провода

РИС. 4

Размещено на Allbest.ru