Розрахунок та конструювання силових трансформаторів - Курсовая работа

Обєктом розрахунку і конструювання є трифазний двохобмотковий трансформатор потужністю S = 6300 КВА. Мета роботи: сконструювати і розрахувати двохобмотковий трифазний трансформатор з заданими характеристиками. Визначено основні розміри трансформатора з трифазною шихтованою магнітною системою з косими стиками на крайніх стрижнях та з прямими стиками на середньому стрижні (стрижень DH = 0.37 м), виконаної з холоднокатаної сталі марки 3404. Зроблено розрахунок і вибір обмотки НН - циліндрична багатошарова з алюмінієвого проводу прямокутного перетину марки АПБ, і обмотки ВН - циліндрична багатошарова з алюмінієвого проводу прямокутного перетину марки АПБ.Трансформатором називається статичний електромагнітний пристрій, що має дві чи більш індуктивно звязані обмотки і призначений для перетворення за допомогою електромагнітної індукції однієї чи кілька систем змінного струму в одну чи кілька інших систем змінного струму. Трансформатори загального призначення призначені для включення в мережу, що не відрізняється особливими умовами роботи, чи для живлення приймачів електричної енергії, що не відрізняються особливими умовами роботи, характером роботи, режимом роботи. Трансформатори спеціального призначення призначені для безпосереднього живлення споживчої мережі приймачів електричної енергії, якщо ця мережа приймачів відрізняється особливими умовами роботи, характером чи навантаженим режимом роботи. Значна частина матеріалів, що витрачаються на всі силові трансформатори, вкладається в найбільш віддалені частини мережі, тобто в трансформатори з вищою напругою 35 і 10 КВ. Коефіцієнт корисної дії трансформаторів дуже великий і для більшості їх складає 98-99% і більше, однак необхідність багаторазової трансформації енергії й установки в мережі трансформаторів із загальною потужністю, у кілька разів перевищуючої потужність генераторів, приводить до того, що загальні втрати енергії у всьому парку трансформаторів досягають істотних значень.Потужність одної обмотки на одному стрижні 1.2 Фазні напруги обмоток низької і високої напруги визначаються згідно зі схемою зєднання обмотокСумарний орієнтований приведений радіальний розмір обмоток ВН і НН Попередня ширина приведеного каналу розсіювання трансформатора AP = a12 , де a12 - ізоляційний проміжок між обмотками ВН і НН, він дорівнює a12 = а?12·10-3, м, а?12 = 35мм - для циліндричних обмоток без електростатичного екрана (табл. Відповідно до вказівок § 2.3 [1] вибираємо трифазну стрижневу шихтовану магнітну систему з косими стиками на крайніх стрижнях та прямими на середньому стрижні. КС = ККР·КЗ, де ККР - відношення площі східчастої фігури поперечного перерізу стрижня до площі кругу з діаметром d, у перетині стрижня 6 ступіней. Значення коефіцієнта, що рекомендується ?, що звязує середню довжину окружності каналу розсіювання між обмотками трансформатора і висоту обмотки вибираємо з табл.Визначаємо напругу одного витка після округлення розрахованого числа витків Приймаємо орієнтоване число шарів обмотки nсл = 5 Визначаємо орієнтоване число витків у шарі Попередній перетин проводу обмотки по п. Орієнтована висота елементарного провідника, з якого набирається виток обмотки, з ізоляцією h?ПР = = 0.01106 м.При виборі обмотки ВН варто враховувати необхідність виконання відгалужень для регулювання напруги. У масляних трансформаторах із ПБЗ (переключенням без порушення) передбачаються чотири відгалуження на 5%; 2,5%;-2,5% і-5% номінальної напруги крім основного затискача з номінальною напругою. Рисунок 3.2 Схема виконання відгалужень в обмотці ВН при регулюванні напруги без збудження (ПБЗ) Число витків обмотки ВН при номінальній напрузі WСЛ2 = = 50.5 витків, Число шарів в обмотці з урахуванням витків для регулювання напруги NСЛ2 = = 6.92, приймаємо 7 шарів.Визначаються для кожної обмотки (НН і ВН) по формулах ПОТВ = Пі - перетин витка відповідної обмотки, м2. ? - щільність металу обмоток (для алюмінію - 2700 кг/м3). для відводів НН кількість провідників обмотки у напрямку , перпендикулярному лініям магнітної індукції поля розсіяння ; кількість провідників обмотки у напрямку , паралельному лініям магнітної індукції поля розсіяння ; IKMAX = , де КМАХ - коефіцієнт, що враховує максимально можливу аперіодичну складову струму короткого замикання. для обмотки ННКонструкція магнитопровіда - плоска шихтована магнітна система, що збирається з пластин холоднокатаної текстурованої сталі марки 3404 (товщиною 0.35 мм) по рис. Число ступіней у стрижні - 10, число ступіней у ярмі - 8. На рис 5.2 показано основні розміри магнітної системи та перетин стрижня та ярма. G??C = 3·(ПС·а1Я·?CT - GY) = 3·(0.098·0.368·7650 - 239) = 109.381 кг, Маса стали стрижнів Питомі втрати для стрижнів, ярем і стиків визначаємо по табл.Внутрішній перепад температури в обмотці НН ?ПРО1 = де а1 = (3·6.

ЗМІСТ

Перелік умовних позначок і скорочень

Вступ

1. Розрахунок основних електричних величин

2. Розрахунок основних розмірів трансформатора

3. Вибір конструкції і розрахунок обмоток

3.1 Розрахунок обмоток НН

3.2 Розрахунок обмоток ВН

4. Визначення характеристик короткого замикання

5. Розрахунок магнітної системи трансформатора

5.1 Визначення розмірів магнітопровода

6. Тепловий розрахунок трансформатора

6.1 Тепловий розрахунок обмоток

6.2 Тепловий розрахунок бака

6.3 Розрахунок перевищень температури обмоток і олії трансформатора

7. Визначення маси конструкційних матеріалів і олії трансформатора

Висновки

Перелік посилань

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧОК І СКОРОЧЕНЬ

ВН - Висока напруга;

НН - Низька напруга;

ПБЗ - Переключення без збудження;

A - Довжина баку;

В - Ширина баку;

ВР - Ширина радіатора;

АР - Довжина радіатора;

НБ - Висота баку;

ХХ - Холостий хід;

КЗ - Коротке замикання.