Разработка проекта трехфазного понижающего трансформатора для снабжения сети собственных нужд подстанции "Калининская". Расчеты и сравнение вариантов трансформатора с различными материалами обмоток вручную и на ЭВМ. Анализ изменения параметров устройств.
Аннотация к работе
Техническое задание Рассчитать трехфазный понижающий трансформатор для снабжения сети собственных нужд подстанции «Калининская». Напряжение обмотки ВН UB.Н.=10 КВ Напряжение обмотки НН UH.Н. Схема и группа соединения обмоток Y/ Y-0 - 06.2 Вредные и опасные факторы на подстанции 6.4 Меры безопасности при обслуживании подстанции 6.5 Назначение и конструкция заземляющих устройств 6.7 Назначение и конструкция грозозащиты 6.8 Защита оборудования подстанции от перенапряженийСиловые трансформаторы служат для передачи и распределения энергии, с их помощью осуществляется повышение и понижение напряжения, что необходимо для дальнейшей передачи и распределения энергии от предприятия-производителя, ступенчатое понижение до напряжения приемников электроэнергии, а также связь сетей энергосистемы. Поэтому значительная часть материалов, расходуемых на все силовые трансформаторы, вкладывается в наиболее отдаленные части сети, т.е. в трансформаторы с высшим напряжением 35 и 10 КВ. Важное значение имеют эксплуатационная надежность конструкции трансформаторов (а значит, всех узлов и деталей конструкции), приспособленность к транспортировке, удобство монтажа, что в целом определяет стоимость и объем работ. К высшей категории относятся трансформаторы, технико-экономические показатели которых находятся на уровне современных требований и отвечают нормативно-техническим документам. Сокращение расхода изоляционных материалов, трансформаторного масла и металла, используемого при изготовлении баков и систем охлаждения трансформаторов, достигается путем снижения испытательных напряжений и уменьшения изоляционных расстояний при улучшении изоляционных конструкций на основе совершенствования технологии обработки изоляции и применения новых средств защиты трансформаторов от перенапряжений.Мощность одной фазы: КВА; Мощность на один стержень: КВА; где с - число активных (несущих обмотки) стержней трансформатора. Номинальный фазный ток НН, для соединения обмоток в звезду: А; Заданная величина активной составляющей напряжения короткого замыкания: %;а) Поперечное сечение стержня в виде ступенчатой фигуры, вписанной в окружность, с целью наибольшего заполнения сталью поперечного сечения окружности диаметром d , а также с целью получения наиболее технологичных цилиндрических обмоток. Число ступеней в сечении стержня выбираем равным 7. б) изоляционный цилиндр обмотки - жесткий; Выбор марки стали и вида межлистовой изоляции: принимаем сталь холоднокатаную 3413, толщиной 0,35 мм; междулистовую изоляцию - лаковое покрытие. коэффициент заполнения площади ступенчатой фигуры сталью, учитывающий толщину изоляционного слоя и не плотность запрессовки листов. Диаметр стержня: а) коэффициент б) для определения диаметра стержня необходимо предварительно определить : см;1.3.1 Выбор конструкции обмотки. Конструкция обмотки должна обеспечивать достаточную электрическую прочность, механическую прочность, нагревостойкость, простоту изготовления, дешевизну в производстве.Число витков в слое: Предварительная высота витка: см; По полученным ориентировочным значениям и из сортамента обмоточной меди для трансформаторов выбираем следующие размеры провода: ; ; Уточненная плотность тока, используемая в дальнейших расчетах обмотки НН: А/мм2;Число витков обмотки на ответвлениях: а) верхняя ступень напряжения витков; По предварительному сечению из сортамента круглого обмоточного провода для трансформаторов выбираем провод. Уточненная плотность тока обмотки ВН, применяемая в дальнейших расчетах: А/мм2; Число витков в слое: Обмотки НН и ВН для удобства крепления выполним одинаковой высоты, т.е. Число слоев в обмотке: округляем число слоев в обмотке до ближайшего целого числа: Число витков в слоях: число витков в слоях витков в 4 слоях витков в 3 слоях витков в 2 слоях витков в 1 слоеМасса меди обмотки НН: кг; Масса меди обмотки ВН: кг; Коэффициент добавочных потерь: а) для прямоугольного провода (обмотка НН) где Рисунок 4 - Расчет потока рассеяния обмотки НН б) для круглого провода (обмотка ВН) где число проводников обмотки в направлении, перпендикулярном к направлению потока рассеяния;Общая длина отводов для соединения: а) обмоток ВН см; В этих формулах - расстояние между осями соседних стержней, - высота стержня, и - высота обмоток, - диаметр стержня. Масса меди отводов НН: кг; Масса меди отводов ВН: кг; от обмотки ВН до отвода НН;Активная составляющая напряжения короткого замыкания: %;Установившийся ток короткого замыкания обмотки НН: А; Установившийся ток короткого замыкания обмотки ВН: А; В этих формулах - коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока короткого замыкания: ; Радиальная сила, действующая на обмотки НН и ВН: кг; Максимальное значение сжимающей силы в обмотке и силы, действующей на ярмо: кг;Размеры пакетов - ширина пластин и толщина пакетов стержня в мм: 200х 32; 180 х 22; 160 х 14; 145 х 8; 130 х 6; 110 х 8; 90 х 6.
План
Содержание
Техническое задание
Реферат
Перечень листов графических документов
Содержание
Введение
1. Расчет трансформатора с обмотками из меди
1.1 Расчет основных электрических величин
1.2 Определение главных размеров
1.3 Выбор и расчет обмоток
1.3.1 Выбор конструкции обмотки
1.3.2 Расчет обмотки НН
1.3.3 Расчет обмотки ВН
1.4 Расчет параметров короткого замыкания
1.4.1 Электрические потери в обмотках
1.4.2 Электрические потери в отводах
1.4.3 Напряжение короткого замыкания
1.4.4 Определение механических сил в обмотках
1.5 Расчет потерь и тока холостого хода
1.5.1 Уточнение геометрических размеров сердечника
1.5.2 Потери холостого хода
1.5.3 Тока холостого хода
1.6 Тепловой расчет трансформатора
1.6.1 Расчет обмоток
1.6.2 Тепловой расчет бака и охладительной системы
1.6.3 Определение фактических перегревов
1.6.4 Определение веса масла и размеров охладителя
1.7 Технико-экономические показатели
1.7.1 Показатели для технико-экономического сравнения
2. Расчет трансформатора с обмотками из алюминия
2.1 Расчет основных электрических величин
2.2 Определение главных размеров
2.3 Выбор и расчет обмоток
2.3.1 Выбор конструкции обмотки
2.3.2 Расчет обмотки НН
2.3.3 Расчет обмотки ВН
2.4 Расчет параметров короткого замыкания
2.4.1 Электрические потери в обмотках
2.4.2 Электрические потери в отводах
2.4.3 Напряжение короткого замыкания
2.4.4 Определение механических сил в обмотках
2.5 Расчет потерь и тока холостого хода
2.5.1 Уточнение геометрических размеров сердечника
2.5.2 Потери холостого хода
2.5.3 Тока холостого хода
2.6 Тепловой расчет трансформатора
2.6.1 Расчет обмоток
2.6.2 Тепловой расчет бака и охладительной системы
2.6.3 Определение фактических перегревов
2.6.4 Определение веса масла и размеров охладителя
2.7 Технико-экономические показатели
2.7.1 Показатели для технико-экономического сравнения
3. Расчет трансформатора на ЭВМ
4. Выбор основного варианта
5. Экономический расчет
6. Безопасность жизнедеятельности. Природопользование и охрана окружающей среды