Расчёт трёхфазного силового маслянного двухобмоточного трансформатора - Курсовая работа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курсовой проект по дисциплине «Электрические машины» Расчет трехфазного силового маслянного двухобмоточного трансформатора Необходимо спроектировать трехфазный силовой масляный двухобмоточный трансформатор с параметрами, удовлетворяющими ГОСТ 11677-85 и ГОСТ 11920-73, которые должны быть получены с заданной точностью. тепловой магнитный трансформатор напряжение В задании на курсовой проект двухобмоточного трансформатора указаны следующие данные: 1 Полная мощность трансформатора S=40, КВА;Трансформатором называется статистическое электромагнитное устройство, имеющее две или более, индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или несколько систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Принято различать малой мощности трансформаторы с выходной мощностью 4 КВА и ниже для однофазных и 5 КВА и ниже для ТФ сетей и трансформаторы силовые от 6.3 КВА и более для ТФ и от 5 КВА и более для однофазных сетей.(1) где, S - полная мощность трансформатора m - число фаз, КВА, Мощность на один стержень, КВА, (формула 2). (2) где, с - число активных стержней, несущих обмотки трансформатора. Номинальный линейный ток обмотки низкого напряжения рассчитывается по формуле 3 и по формуле 4 для обмотки высокого напряжения. , А , А Номинальные фазные токи и напряжения обмотки низкого и высокого напряжения, при соединении обмотки в звезду рассчитываются по формулам 5 и 6.Диаметр окружности, в которую вписана ступенчатая фигура стержня, является первым основным размером трансформатора и рассчитывается по формуле 9 (9) где, S’ - мощность обмоток одного стержня трансформатора, - ширина приведенного канала рассеяния трансформатора , - соотношение между шириной и высотой трансформатора, - коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского), - частота, - индукция в стержне магнитной системы, - коэффициент заполнения активным сечением стали площади круга 1 Ширина приведенного канала рассеяния трансформатора выбирается по формуле 10: (10) где, - размер канала между обмотками ВН и НН Размер может быть приближенно определен по формуле 11 (11) где, к - коэффициент, найденный по таблице 1 методического пособия [1;стр.7] . 2 Значение приближенно равно отношению средней длины витка обмоток трансформатора к их высоте и выбирается из таблицы 2 методического пособия [1;стр.8]. 6 - коэффициент заполнения активным сечением стали площади круга, описывающего сечение стержня, зависит от выбора числа ступеней в сечении стержня, способа прессовки стержня, размеров охлаждающих каналов, толщины листов стали, вида междулистовой изоляции и рассчитывается по формуле 12: (12) где , - коэффициент заполнения площади кругаОсновные критерии выбора типа обмотки - номинальный фазный ток, мощность трансформатора на одну фазу обмотки и номинальное фазное напряжение , а также поперечное сечение витка . Для расчета поперечного сечения витков обмотки ВН и НН необходимо определить среднюю плотность тока в обмотках, А / обеспечивающую получение заданных потерь короткого замыкания для этого можно воспользоваться формулой 18: (18) где - коэффициент, учитывающий добавочные потери в обмотках, потери в отводах, в стенках бака, = 0,97 [1;стр.21] Предварительное сечение витка рассчитаем по формулам 19 и 20 обмотки НН После определения предварительного сечения витка нужно выбрать тип обмотки НН и ВН и из сортамента выбрать марку провода.Число витков на фазу обмотки находим по формуле 21 Действительную индукцию в стержне выразим из формулы 17. Уточненная плотность тока обмотки НН, значение которой применяется в дальнейших расчетах, выводится из формулы 19, А/ мм2 Число витков в слое рассчитаем по формуле 22Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении определяется по формуле 29 (29) Число витков для одной ступени регулирования напряжения (формула 30): (30) Плотность тока в обмотке ВН предварительно определяется по формуле 31 (31) Число витков в слое определяется по формуле 22 Число слоев обмотки определим по формуле 23Определим массу обмоток НН и ВН по формуле 33 (33) кг кг Коэффициент добавочных потерь, который зависит от геометрических размеров проводников обмоток и их расположения по отношению к полю рассеяния трансформатора, определяется для каждой обмотки по формуле 34 (34) где, n=6-число проводников параллельно полю рассеяния m=65 - число проводников перпендикулярно полю рассеяния d=0,236см - диаметр проводника Подставив все известные значения в формулу 34 получим коэффициэн добавочных потерь для обмотки НН равен: Для обмотки ВН: , Электрические потери в обмотках с учетом добавочных потерь рассчитывается по формуле 37 (37) Расчет электрических потерь в отводах сводится к определению длины проводников и массы металла в отводах.