Расчет силового трансформатора - Курсовая работа

Трансформатор - устройство, предназначенное для изменения величины переменного напряжения, - является практически обязательным структурным элементом источника вторичного электропитания. При наличии первичного источника, вырабатывающего переменное напряжение, трансформатор достаточно часто включается в источник вторичного электропитания в качестве входного элемента. В этом случае трансформатор называется силовым, и его функциональное назначение заключается в преобразовании входной системы переменного напряжения (однофазной или трехфазной) в одну или несколько других систем переменных напряжений, используемых для питания соответствующих потребителей постоянного и переменного тока. Поэтому в источниках вторичного электропитания силовой трансформатор работает совместно с одним или несколькими выпрямителями - устройствами, преобразующими системы переменных напряжений в постоянные по полярности и пульсирующие по величине (выпрямленные) напряжения.Задание: Спроектировать трансформатор ТМ-10000 /35. Номинальная мощность 10000КВ*А 2. Обмотка ВН 35 КВ (2 2,5 %) КВ Схема и группа соединения обмоток «звезда» / «звезда»-12Номинальные линейные токи на сторонах, А, ВН А НН А Фазные токи при соединении обмоток по схеме «звезда» со стороны ВН равны линейным, А Фазные токи при соединении обмоток по схеме «звезда» со стороны НН равны линейным: А Фазные напряжения обмоток ВН при соединении «звезда», В, Фазные напряжения обмоток ВН при соединении «звезда», В,Главными задачами при проектировании изоляции тр-ра являются: определение тех воздействий. прежде всего электрических, которым изоляция подвергается в процессе эксплуатации; выбор принципиальной конструкции изоляции и форм изоляционных деталей; выбор изоляционных материалов, заполняющих изоляционные промежутки, и размеров изоляционных промежутков. Эти требования предъявляемые к тр-ру в целом, в полной мере относятся и к обмоткам. Поэтому на выбор типа обмотки. наиболее полно отражающей требования эксплуатации и в тоже время простой и дешевой в производстве, следует обращать особое внимание. Характеристики различных типов обмоток приведены в табл. Минимальное изоляционное расстояние от обмотки НН до электростатического экрана цилиндрической слоевой обмотки ВН составляет 30 мм, толщина экрана с изоляцией 3 мм. а1 и а2 - радиальные размеры обмоток НН и ВН мм.Уточняем э.д.с. одного витка, В: В. Сечению витка ПВ обычно соответствует несколько близких сечений провода с различным соотношением сторон b/a, что дает возможность широкого выбора при размещении витков в катушке. При этом должны быть соблюдены следующие требования: 1) общая высота (осевой размер) обмотки после сушки и опрессовки должны совпадать с высотой обмотки НН, ; Выбранные размеры записываются следующим образом (изоляция на две стороны 0,5 мм): = где: = 2 количество проводов в витке, принимается не более 4-6; Число катушек на одном стержне ориентировочно определяется по формуле для случая, когда каналы сделаны между всеми катушками, где 141 см. высота обмотки;Для некоторых частных случаев, при частоте 50 Гц, для медных и алюминиевых проводов можно пользоваться следующими формулами: для медного прямоугольного провода () при f = 50 Гц, и (п - число проводников обмотки в направлении, перпендикулярном направлению линий магнитной индукции осевой составляющей поля рассеяния): при n>2: Рис.8: а - к расчету массы обмоток; б - к определению добавочных потерь в обмотках для круглого провода при п > 2: . для алюминиевого прямоугольного провода (при f = 50 Гц и при п > 2 для круглого провода при п > 2 m - число проводников обмотки в направлении, параллельном направлению линий магнитной индукции осевой составляющей поля рассеяния; Добавочные потери в обмотке НН, Вт. где: - размер проводника, параллельный направлению линии магнитной индукции осевой составляющей поля рассеяния; число проводников обмотки в направлении, параллельном направлению линий магнитной индукции осевой составляющей поля рассеяния. п - число проводников обмотки в направлении, перпендикулярном направлению линий магнитной индукции осевой составляющей поля рассеяния, т.к. в катушке 5 витков, каждый виток состоит из дух проводников, то общее количество проводников - 10.Расчет магнитной системы заключается в выборе диаметра стержня, определения размеров стержня и ярма, массы стали, тока и потерь ХХ. Форма сечения ярма повторяет форму сечения стержня, за исключением нескольких крайних пакетов, которые объединяются в один пакет для увеличения опорной поверхности ярмовых балок. 9 приведены размеры пакетов одной половины сечений стержней и ярм, начиная наименьшего. Там, где в стержне предусмотрен канал, в таблице после размера наименьшего примыкающего к нему пакета добавлен размер этого канала. 9 находятся размеры пакетов стержня, которые в ярме объединяются в один пакет шириной, равной ширине наибольшего объединяемого пакета.Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке определится, где: - потери при КЗ и ХХ соответственно.

Содержание

Введение

1. Задачи проекта. Исходные данные

2. Расчетная часть проекта

2.1 Расчет основных электрических величин

2.2 Выбор изоляционных расстояний и расчет основных размеров тр-ра

2.3 Расчет обмоток

2.4 Расчет параметров короткого замыкания

2.5 Расчет магнитной системы и характеристик ХХ

2.6 Расчет коэффициента полезного действия при номинальной нагрузке

Использованная литература

Трансформатор - устройство, предназначенное для изменения величины переменного напряжения, - является практически обязательным структурным элементом источника вторичного электропитания. При наличии первичного источника, вырабатывающего переменное напряжение, трансформатор достаточно часто включается в источник вторичного электропитания в качестве входного элемента. В этом случае трансформатор называется силовым, и его функциональное назначение заключается в преобразовании входной системы переменного напряжения (однофазной или трехфазной) в одну или несколько других систем переменных напряжений, используемых для питания соответствующих потребителей постоянного и переменного тока. В системах питания электронной аппаратуры применяют силовые трансформаторы малой мощности (не более 4 КВ-А для однофазных и 5 КВ-А для трехфазных систем переменного тока). Они в большинстве случаев работают при низких напряжениях на обмотках (до 1КВ), синусоидальной или близкой к синусоидальной форме преобразуемого напряжения и частоте, равной 50 Гц (частота промышленной сети).

Электронная аппаратура, как правило, требует наличия постоянного напряжения питания одного или нескольких уровней. Поэтому в источниках вторичного электропитания силовой трансформатор работает совместно с одним или несколькими выпрямителями - устройствами, преобразующими системы переменных напряжений в постоянные по полярности и пульсирующие по величине (выпрямленные) напряжения. Выпрямители могут быть регулируемыми и нерегулируемыми. Первые реализуются на базе управляемых полупроводниковых вентилей - тиристоров, вторые - на базе неуправляемых вентилей - диодов. Нерегулируемые выпрямители не обеспечивают стабилизацию выходных напряжений. При колебаниях напряжения источника электропитания, а также при изменении тока в любой из нагрузок, получающих питание от силового трансформатора, величина напряжения, снимаемого с нерегулируемого выпрямителя, изменяется.

Вместе с тем, нерегулируемы выпрямители широко применяются в системах питания электронной аппаратуры в случаях, когда отсутствуют жесткие требования со стороны соответствующих потребителей постоянного тока, или, если такие требования есть, когда предусмотрено включение стабилизаторов постоянного напряжения в цепи питания потребителей. трансформатор электрический замыкание магнитный

1. А.И. Гончарук. Расчет и конструирование трансформаторов. Москва; Энергия, 1978.

2. П.М. Тихомиров. Расчет трансформаторов. Москва: Высшая школа, 1980

3. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов. - В 2-х кн.: под ред. И.П. Копылова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат 1993.

4. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов. - В 2-х кн.: 2 И.П. под ред. И.П. Копылова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат 1993.

Размещено на .ru