Главная страница

Трансформатор мой. Пояснительная записка к курсовой работе по теме Проектирование трансформатора


Скачать 328.5 Kb.
НазваниеПояснительная записка к курсовой работе по теме Проектирование трансформатора
АнкорТрансформатор мой.doc
Дата01.05.2017
Размер328.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаТрансформатор мой.doc
ТипПояснительная записка
#5401

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный энергетический университет

им. В.И. Ленина»

Электромеханический факультет
Кафедра электромеханики

Пояснительная записка к курсовой работе по теме:

«Проектирование трансформатора»


Выполнила: студентка гр.3-37,

Гайворонская А.А.
Проверил: Лапин А.Н.


Иваново 2013

Задание на проектирование.

S=1000 кВА

Uл1=3000 В

Uл2= 6300 В

Регулирование напряжения – ПБВ ±2×2,5%

Схема соединения обмоток ∆⁄Y


  1. Определение основных электрических величин.


По табл. 1-5[1] ГОСТ 11920-66:

P0=2100 Вт

Рк=12200 Вт

Uк%=5,5%

I0=1,4%

Мощность одной фазы трансформатора:



Мощность на одном стержне:



Номинальные линейные токи:





Фазные токи:





Фазные напряжения:





Активная составляющая напряжения КЗ:



Реактивная составляющая:



Испытательные напряжения:

По табл. 4-1,[1]:

Uисп1=18 кВ

Uисп2=25 кВ
2. Основные размеры.
Выбираем схему магнитной цепи трансформатора – стержневой сердечник. Сердечник собирается из листов стали Э330А путем прессовки стержней бандажами. Изоляция – однократная лакировка.

Выбираем индукцию в стержне по табл. 2-8,[1]:

Вс=1,6 Тл

Материал обмоток – медь.

Диаметр стержня определяется по формуле:



Ширина приведенного канала рассеяния:


=2,0 (по табл. 4-5, [1])



k=0,47 (по табл. 3-3,[1])



Согласно таблице 3-11, [1]:



Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского):



Частота

Коэффициент заполнения активным сечением стали площади круга, описанного около сечения стержня:



=0,9 (по табл. 2-1, [1])

=0,97 (по табл. 2-6, [1])



Отсюда, подставив в формулу для подсчета диаметра:



По нормализованной шкале (§2-2,[1]) выбираем:





Средний диаметр канала между обмотками:



(табл. 4-4,[1])



(указания стр. 133, [1])



Высота обмотки:



Активное сечение стержня (чистое сечение):



Электродвижущая сила одного витка:




  1. Расчет обмоток ВН и НН.


а) выбираем многослойные цилиндрические обмотки

б) расчет обмотки НН

Число витков на одну фазу обмотки:



Примем витков

ЭДС одного витка:



Индукция в стержне:



Принимаем количество слоев равное 4.

Число витков в слое:



Ориентировочный осевой размер витка:



Ориентировочное сечение витка:


А⁄мм2

(по табл. 3-6,[1])


По сортаменту провода табл. 5-2а, [1] принимаем размеры провода:

ПБ×1×; П1=34,8 мм2

Полученная плотность тока:

А⁄мм2

Осевой размер обмотки:



Радиальный размер обмотки (по рисунку 6-3, [1])





(согласно указаниям стр. 154, [1])

(табл. 4-7, [1])

Внутренний диаметр обмотки:



(по табл. 4-4, [1])

Наружный диаметр обмотки:



Полная охлаждаемая поверхность:



(согласно указаниям стр. 227, [1])

с=3

в) Расчет обмотки ВН

Число витков при номинальном напряжении:



Примем =257 витков.

Выбираем схему регулирования по типу представленной на рисунке 6-6,а[1]. Регулировочные ответвления выводятся на доску зажимов. ПБВ производится после отключения трансформатора от сети и от нагрузки путем перестановки соединяющей пластины.

Для получения на стороне ВН различных напряжений необходимо соединить:

5985 В – x5 y5 z5

6142,5 В – x4 y4 z4

6300 В – x3 y3 z3

6457,5 В – x2 y2 z2

6615 В – x1 y1 z1

Число витков ВН на одной ступени регулирования:



Примем =11 витков.

Число витков на ответвлениях:

Ступень 6615 В:

Ступень 6457,5 В:
Ступень 6300 В:
Ступень 6142,5 В:
Ступень 5985 В:

Ориентировочная плотность тока:

А⁄мм2

Ориентировочное сечение витка:



Принимаем , тогда



Отсюда выбираем провод:

ПБ×1×; П=27,4 мм2

Осевой размер обмотки:



Рабочее напряжение двух слоев:



По этому напряжению по табл. 1.10,[2] выбирается .

Радиальный размер обмотки без экрана:



Внутренний диаметр обмотки:



Наружный диаметр обмотки без экрана:



Поверхность охлаждения:




  1. Расчет параметров короткого замыкания.




    1. Определение потерь короткого замыкания

Полные потери короткого замыкания:



Основные потери в обмотках:



Масса металла обмотки:



где =8900 кг/м3

Средняя длина витка обмотки при круглом сечении магнитопровода:



Для обмотки НН:







Для обмотки ВН:







Добавочные потери в обмотках:

Обмотка НН:





=

Обмотка ВН:





=

Расчет потерь в отводах:

Обмотка НН:

Сечение отвода:

Потв1обм1=34,8 мм2

Общая длина отводов для соединения в треугольник:



Масса металла отводов:



Основные потери в отводах:



Обмотка ВН:

Сечение отвода:

Потв2обм2=27,4 мм2

Общая длина отводов для соединения в звезду:



Масса металла отводов:



Основные потери в отводах:



Потери в стенках бака и других стальных деталях трансформатора:



Потери короткого замыкания:



Т.о. - отклонение расчетных потерь от гарантийного значения не превышает допустимые 5%.


    1. Расчет напряжения короткого замыкания.

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:



Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:








Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания с учетом неравномерности витков:



Где

Напряжение короткого замыкания трансформатора:



Отклонение от стандарта:

, что меньше 5%.


    1. Определение механический сил в обмотках и нагрева обмоток при коротком замыкании.

Действующее значение установившегося тока короткого замыкания с учетом сопротивления питающей сети обмотки:



где Sк=500 МВА по табл. 4.2., [2].

Обмотка НН:



Обмотка ВН:



Ударный ток короткого замыкания:



где

Обмотка НН:



Обмотка ВН:



Радиальная сила, действующая на обмотки:



Осевая сила:



Сила, сжимающая внутреннюю обмотку:



Напряжение сжатия в проводе внутренней обмотки:



что меньше допустимого 30МПа.

Напряжение сжатия на опорных поверхностях:



где n=8, b=0,04(согласно указаниям стр. 98,[2])



Предельная условная температура обмотки при допущении о линейном ее нарастании через tk секунд:

Обмотка НН:



где =4с(указания стр.99,[2])

=90оС

Обмотка ВН:



Время, в течение которого медная обмотка достигает температуры 250оС:

Обмотка НН:



Обмотка ВН:

написать администратору сайта