Q_X=[kТ,Р kТ,З(qCGC+qЯG'Я-4qЯGУ+(qС+qЯ)/2kТ,УkТ,ПЛ GУ)+УqЗnЗПЗ]kТ,ЯkТ,ПkТ,Ш=
=[1,181,01(1,650М118,79+1,51586,33-41,5156,7+((1,650+1,515)/2)42,451,476,7)+
+40,01333100+10,009422150+20,009520750]1,041,041,01=1363,07 Вт

где kТ,Р=1,18

kТ,З=1,01

kТ,Я=1,04

kТ,П=1,04

kТ,Ш=1,01

kТ,ПЛ=1,47

kТ,У=42,45
Ток холостого хода

i0=1363,07/(10100)=1,36 %

Активная составляющая тока холостого хода

i₀A=281,04/(10100)=0,281 %

Реактивная составляющая тока холостого хода

i_0Р= %

Вт/м²

И01=q1у/лИЗ=568,480,2510^-3/0,17=0,836 С, где лИЗ=0,17 по таблице 9.1

обмотка ВН

Вт/м²

И02=q2у/лИЗ=134,980,2510^-3/0,17=0,198 С, где лИЗ=0,17 по таблице 9.1

Перепад температуры на поверхности обмоток

обмотка НН:

И_0,М1=k1k2k30,35q^0,6=11,10,90,35568,48^,0,6=15,58C

И0,М2=k1k2k30,35q^0,6=111,10,35134,98^0,6=7,31C

И0,М,СР1=И01+ И0,М1=0,836+15,58=12,25C

И0,М,СР2=И02+ И0,М2=0,198+7,31=7,5C

рис 11

Найдём минимальные размеры бака и минимально необходимые изоляционные расстояния от обмоток и отводов до стенок бака по таблицам 4.11 и 4.12.

Отводы - шины из алюминиевого провода изолированного кабельной бумагой.

По таблице 4.11 толщина изоляции не учитывается d1=20мм S1=S2=28 мм, где S1-расстояние от отвода НН до гладкой стенки бака

S2- расстояние от прессующей пластины НН до гладкой стенки бака

S3-расстояние отвода НН от обмотки ВН S3=33 мм

S4-изоляционное расстояние от отвода НН до стенки бака S4=22 мм

d1=20 мм - диаметр изолированного отвода обмотки ВН

d2=12 мм - диаметр неизолированного отвода обмотки НН

рис. 12

Минимальная ширина бака

B=D"2+(S1+S2+S3+S4+d1+d2)10^-3=208+(28+28+33+22+20+12)10^-3=0,351 м

принимаем ширину бака В=0,4 м

Минимальная длина бака

S5=S3=33 мм

А=2C+D"2+2S510^-3=20,216+0,208+20,033=0,707 м

принимаем длину бака А=0,065 м

HА,Ч=?C+2hЯ+n10^-3=0,409+20,065+0,04=0,579 м

минимальное расстояние от ярма до крышки бака Н_Я,К=160 мм
по таблице 9.5.

НБ=НА,Ч+НЯ,К=0,579+0,160=0,739м

По табл.9.9 выбираем расстояние между осями фланцев А_р=710 мм с поверхностью труб ПТР=2,135 м² и поверхность конвекции двух коллекторов ПК,К=0,34 м² стр.442. Для установки этих радиаторов минимальная глубина бака должна быть :

НБ=АР+с1+с2=0,71+0,085+0,1=0,895 м

где с1 и с2 - расстояния осей фланцев радиатора от нижнего и верхнего срезов стенки бака по табл.9.9.

Принимаем НБ=0,9 м

Допустимое превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха для наиболее нагретой обмотки НН.

ИМ,В=65 - ИО,М,СР=65 - 16,41=48,59С

Превышение температуры бака в верхних слоях

И_М,В,В=1,2МИМ,В=1,2М48,59=58,3 ^ОС>60 С

Принимая предварительно перепад температур на внутренней поверхности стенки бака ИМ,Б=5 С и запас 2 С, находим среднее превышение температуры наружной стенки бака над температурой воздуха

ИБ,В=50 - ИМ,Б=50-5-2=43 С

Поверхность конвекции гладкой стенки бака

П_К,ГЛ=[2(A-B)+B]HБ=[2(0,7-0,4)+3,14М0,4]0,74=1,37 м²

ПИ=kМПГЛ=1,8М1,37=2,47 м²

Поверхность конвекции для заданного значения ИБ,В=43 С

ПК?= м²

ПКР=0,5[(A-B)(B+0,16)+(B+0,16)²/4]=0,207 м²

?ПК,Р=ПК?-ПК,ГЛ-ПК,КР=5,81-1,37-0,207=4,2 м²

Поверхность конвекции радиатора, приведённая к поверхности гладкой стенки.kФ=1,26 (по табл.9.6)

ПК,Р=ПТРМkФ+ПК,К=1,26М2,135+0,34=3 м²

Необходимое число радиаторов

n_Р=?ПК,Р/ПК,Р=4,2/3=1,4

Принимаем 2 радиатора с расположением по рис.13

ПК=?ПК,Р+ПК,ГЛ+ПК,КР=2М3+1,37+0,207=7,78 м²

Поверхность излучения

Периметр

Р_К=2?(А+В)=(0,7+0,4)?2=2,2

Поверхность

ПИ=1,98 м²

ИБ,В=38,09 С

Превышение температуры масла вблизи стенки над температурой внутренней поверхности стенки трубы

И_М,Б=4,78 С

ИМ,В,В=ИБ,В+ИМ,Б=38,09+4,78=45,09 С< 60 С

Превышение температуры обмоток над воздухом

обмотка НН ИО,В=0,521+7+39,46=45,93 С< 65 С

обмотка ВН ИО,В=0,177+7+39,46=45,29 С< 65 С

Превышения температуры масла в верхних слоях ИМ,В,В<60 С и обмоток ИО,В< 65 С лежат в пределах допустимого нагрева по ГОСТ 11677-85.

Определение массы масла

VБ=[(A-B)B+B²/4]HБ=[(0,7-0,4)0,4+0,4²/4]0,73=0,18 м³

VА,Ч=0,043 м³

VМБ=VБ-VА,Ч=0,18-0,043=0,139 м³

Масса масла в баке

G_М,Б=900М0,138=124,65 кг

Масса масла в радиаторах

GМ,Р=2М30=60кг

Общаяя масса масла

GМ= GМ,Б+ GМ,Р=124,65 +60=184,65 кг

Коэффициент полезного действия трансформатора

з=

В данной курсовой работе дано краткое описание конструкции трансформаторов широкого применения, а также описание основных материалов, применяемых в трансформаторостроении.

В расчетной части приведен расчет масляного трансформатора типа ТМ160/10, мощностью 160 кВА и классом напряжения 10 кВ.

Для данного трансформатора выбрана плоская шихтованная магнитная система из тонколистовой холоднокатаной стали марки 3413 с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне. Ярмо крепятся ярмовыми балками, которые в свою очередь стягиваются шпильками за пределами магнитной системы.

В данном трансформаторе выбраны следующие типы обмоток:

Обмотка НН: двухслойная цилиндрическая из прямоугольного провода марки .

Обмотка ВН: многослойная цилиндрическая из круглого провода марки .

При расчете магнитной системы и параметров холостого хода получили следующие значения Р_х=416,5 Вт что на 1,6 % больше заданного и лежит в допустимых пределах.

При расчете параметров короткого замыкания получены следующие значения Р_к=3048,8 Вт и U_к=4,55 %, что на 5,1% и 3,2% соответственно отличаются от заданного и лежат в допустимых пределах.

Расчёт трансформатора выполнен в соответствии с техническим заданием. При расчёте обеспечено его соответствие современным требованиям к электрической и механической прочностям, нагревостойкости обмоток и других частей. При этом в соответствии с основными требованиями сочетается малая себестоимость трансформатора.

Список используемой литературы

П.М. Тихомиров "Расчёт трансформаторов", Москва Энергоатомиздат 1986 г.

Приложение 1

Основные элементы конструкции трансформатора

1 - обмотка ВН; 2 - обмотка НН; 3 - переключатель регулировочных отводов обмотки ВН; 4 - балка, прессующая ярмо; 5 - шихтованный магнитопровод; 6 - отводы НН; 7 - отводы ВН; 8 - патрубок для присоединения вакуумного насоса; 9 - кольцо для подъема выемной части; 10 - кран для заливки масла; 11 - вывод (изолятор); 12 - привод переключателя; 13 - выхлопная труба; 14 - расширитель; 15 - газовое реле; 16 - радиатор; 17 - кран для спуска масла; 18 - транспортный ролик; 19 - корпус бака.

Рис. 13-общий вид трансформатора