Методы расчета трансформаторов

Электромагнитный расчёт трансформатора. Определение механических сил в обмотках. Составление Т-образной схемы замещения. Изучение конструкции и её особенностей для масляных трансформаторов. Технико-экономические показатели проектируемого трансформатора.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 29.03.2014
Размер файла 898,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http:www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Определение главных геометрических размеров трансформатора

1.1 Линейные и фазные токи и напряжения обмоток ВН и НН

1.2 Испытательные напряжения обмоток

1.3 Активная и реактивная составляющая напряжения короткого замыкания

1.4 Выбор схемы и конструкции магнитопровода

1.5 Выбор и определение индукций в стержне и ярме магнитопровода

1.6 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток

1.7 Выбор коэффициента и определение главных размеров трансформатора

2. Расчет обмоток трансформатора

2.1 Выбор типа обмоток ВН и НН

2.2 Расчет обмотки НН

2.3 Расчет обмотки ВН

2.4 Регулирование напряжения обмотки ВН

3 Расчет параметров короткого замыкания

3.1 Определение мощности короткого замыкания

3.2 Определение напряжения короткого замыкания

3.3 Определение механических сил в обмотках при внезапном коротком замыкании

4. Определение потерь и тока холостого хода трансформатора

4.1 Определение размеров магнитной системы

4.2 Расчет потерь холостого хода трансформатора

4.3 Определение тока холостого хода трансформатора

5 Электрическая схема замещения трансформатора и определение ее параметров

6. Тепловой расчет трансформатора

6.1 Поверочный тепловой расчет обмоток

6.2 Расчет бака и радиаторов

6.2.1 Геометрические размеры бака и радиаторов, масса трансформатора

6.2.2 Тепловой расчет бака трансформатора, выбор радиаторов

7. Разработка и краткое описание конструкции трансформатора

7.1 Выбор и размещение переключателя ответвлений обмоток

7.2 Выбор и размещение отводов

7.3 Выбор и размещение вводов

7.4 Крепление активной части трансформатора в баке

7.5 Выбор вспомогательного оборудования трансформатора

7.5.1 Расширитель

7.5.2 Воздухосушитель

7.5.3 Термосифонный фильтр

7.5.4 Газовое реле

7.5.5 Выхлопная труба

7.5.6 Термометр

7.5.7 Радиатор

7.5.8 Прочие вспомогательные устройства

8 Сопоставление технико-экономических показателей серийного и проектируемого трансформаторов

Заключение

Литература

Введение

Одним из важных разделов курса «Электромеханика», подлежащих изучению, являются методы расчета трансформаторов.

Трансформаторы широко применяются в системах передачи и распределения электроэнергии. Так, электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, необходимо передавать в места её потребления. Для этого необходимо повышать напряжение. Поэтому электроэнергия после генератора подаётся на повышающий трансформатор. А в местах распределения электроэнергии между потребителями устанавливают понижающие трансформаторы, которые понижают напряжение до требуемого значения. Таким образом, электроэнергия переменного тока в процессе передачи от электростанции к потребителям подвергается трёх, а иногда и четырёхкратному трансформированию. Помимо этого основного применения трансформаторы используются в различных электроустановках, устройствах автоматики и связи.

Различают трансформаторы с разной номинальной мощностью, с разной конструкцией и с различными параметрами. Поэтому в практике проектных организаций и промышленных предприятий в настоящее время широко применяются современные ЭВМ, при помощи которых рассчитывается ряд технических, эксплуатационных и экономических параметров трансформаторов. Использование ЭВМ позволяет рассчитывать параметры трансформаторов с значительно большей точностью и скоростью, чем при ручном расчёте, но требует разработки математических моделей и программ. трансформатор электромагнитный обмотка

В трансформаторах серии ТМ применяется холоднокатанная сталь 3414 толщиной 0,35 мм с жаростойким покрытием.

Конструкция магнитопровода - бесшпилечная, шихтовка выполняется с косыми стыками с целью снижения потерь и тока холостого хода (при таком расположении листов линия магнитной индукции совпадает с направлением проката стали).

Чтобы магнитный поток распределялся по сечению ярма так же, как в стержне, сечение ярма повторяет сечение стержня, за исключением двух крайних пакетов, ширина которых принимается равной ширине второго пакета, что способствует более благоприятной прессовке ярма.

При изготовлении трансформаторов применяют алюминиевый или медный (в зависимости от габаритов машины) провод марки АПБ или ПБ соответственно.

Применяют цилиндрические (из прямоугольного или круглого провода), винтовые, непрерывные обмотки также в зависимости от габаритов.

На стороне обмотки ВН предусматривается регулирование напряжения без возбуждения (ПБВ) ступенями %. Для крупногабаритных машин используют новые ламельные трёхфазные переключатели ответвления обмоток, которые крепятся на активной части на уровне обмоток, что предотвращает отрыв регулировочных отводов, идущих к переключателю ответвлений, при транспортировке трансформаторов. Регулировочные витки располагают в средней части обмотки ВН.

Во всех трансформаторах применяют вводы съёмной конструкции, а для увеличения поверхности охлаждения используют навесные прямоточные радиаторы из круглых или овальных труб, за исключением трансформаторов мощностью до 100 кВ А, где могут быть гладкие баки и баки с приваренными рёбрами.

Крепление активной части трансформатора осуществляется в баке. Вместо вертикальных подъёмных шпилек применяют серьги или стальные планки, которые приваривают к верхним ярмовым балкам.

1. Определение главных геометрических параметров трансформатора

1.1 Линейные и фазные токи и напряжения обмоток ВН и НН

Линейные токи в обмотках ВН и НН определяются по следующим

формулам :

, (1)

где I1 - ток в обмотке НН, А;

Sн - номинальная мощность трансформатора, ВА;

Uнн - напряжение обмотки НН, В.

Итак,

;

, (2)

где I2 - ток обмотки ВН, А;

Sн - номинальная мощность трансформатора, В·А;

Uвн - напряжение обмотки ВН, В.

.

При соединении обмотки НН по схеме «Звезда» фазный ток равен:

.

А напряжение будет определяться по следующей формуле:

.

Обмотки ВН соединены в «Треугольник», фазные токи и напряжения будем находить:

;

.

1.2 Испытательные напряжения обмоток

Для надежной работы трансформатора его изоляция испытывается в соответствии с ожидаемыми перенапряжениями, величина которых полностью определяется характеристиками защищающих его нелинейных вентильных разрядников, а также от типа трансформатора и от класса напряжения. Номинальное напряжение обмотки ВН 10 кВ, наибольшее рабочее напряжение 12 кВ, исходя из этого, получаем испытательное напряжение: UиспВН = 35 кВ; UиспНН = 5 кВ.

По испытательному напряжению находим изоляционные промежутки между обмотками, между обмотками и другими токоведущими частями.

1.3 Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания

Активная Uка и реактивная Uкr составляющие напряжения короткого замыкания в процентах могут быть определены по формулам :

, (3)

где Рк - потери короткого замыкания, Вт;

Sн - номинальная мощность трансформатора, ВА.

;

; (4)

.

1.4 Выбор схемы и конструкции магнитопровода

В трансформаторах новой серии предусматривается бесшпилечная конструкция магнитопроводов с различными схемами шихтовки, которая выбирается исходя из полной мощности; для трансформаторов мощностью Sн?6300 кВА можно принять схему шихтовки магнитопровода с прямыми стыками на средней фазе (рисунок 1), как наиболее простую.

Рисунок 1 - Схема шихтовки магнитопровода
Поперечное сечение магнитопровода представляет собой ступенчатую фигуру, число ступеней которой зависит от мощности трансформатора. Для трансформатора ТМ-1600/10 получим: число ступеней равно 7; коэффициент заполнения круга kкр = 0.9. Коэффициент kкр определяет отношение площади ступенчатой фигуры стержня в сечении к площади круга с диаметром d, который ориентировочно должен быть равен d = 0,28…0,30 м.
Наличие изоляции между листами магнитопровода учитывается коэффициентом заполнения kз, значение которого для рулонной стали толщиной 0,00035 м с двухсторонним жаростойким покрытием керамическими или оксидными плёнками можно принять kз= 0,95.
Далее определяем общий коэффициент заполнения сталью круга kс по следующей формуле:
; (5)
kc =0,90,95 = 0,855.
Далее, исходя из полной мощности, определяем коэффициент усиления ярма kя = 1,02, который зависит от способа прессовки ярма и формы его сечения. Прессовка ярма осуществляется балками, стянутыми полубандажами.
1.5 Выбор и определение индукций в стержне и ярме магнитопровода
Рекомендуемое значение индукции Вс в стержнях масляных трансформаторов при марке стали 3414 зависит, от мощности трансформатора Sн = 1600 кВА. Принимаем Вс = 1,65 и определяем индукцию в ярме Вя по формуле:
; (6)
.
1.6 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток
Подробная конструкция главной изоляции обмоток масляного трансформатора для класса напряжения 10 кВ и испытательного напряжения Uисп= 35 кВ изображена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Главная изоляция обмотки ВН (штриховыми линиями показаны возможные пути разряда, определяющие размеры lц)
На рисунке 2 введены следующие обозначения: lц1 и lц2 - выступы цилиндров (из электроизоляционного картона) за высоту обмоток НН и ВН; - толщина шайб и подкладок из электроизоляционного картона, установленных при испытательном напряжении 35 кВ; , - толщина изолирующих цилиндров между обмоткой НН и стержнем и между обмотками НН и ВН; - толщина между фазовой перегородки (между обмотками ВН разных фаз) выполняют из электроизоляционного картона; а1 и а2 - радиальные размеры обмоток; а12 и а22 - допустимые изоляционные размеры между обмотками; а01 - расстояние от обмотки до изоляционной части.
Все вышеприведенные размеры выбираем, в зависимости от мощности трансформатора и испытательного напряжения. Сведём их в таблицу 1.

Таблица 1 - Минимальные изоляционные расстояния обмоток ВН и НН

В метрах

01

ац1

а01

lц1

l02

0,004

0,006

0,015

0,025

0,050

Продолжение таблицы

а12

12

22

lц2

а22

ш

0,020

0,004

-

0,02

0,018

-

Однако расстояние от верхнего ярма l02`` принимают увеличенным против l02 на величину 0,045 м для трансформаторов с мощностью Sн = 1000…6300 кВА

.

А расстояние от нижнего ярма l02`, в этом случае принимаем равным

.

1.7 Выбор коэффициента и определение главных размеров трансформатора

Значение выбираем исходя из полной мощности трансформатора, материала обмоток и значения напряжения высокой стороны. Принимаем =1,45.

После выбора коэффициента приступаем к определению ориентировочного значения диаметра стержня d, м.

, (7)

где Sн` - мощность обмоток одного стержня трансформатора, ВА;

,

где с - число активных стержней, с = m = 3;

kр - коэффициент привидения идеального поля рассеяния к реальному полю, принимаем kр = 0,95;

ар - ширина приведенного канала рассеяния трансформатора, м.

Согласно [1]

, (8)

где k - коэффициент, зависящий от мощности трансформатора, напряжения ВН. Принимаем k = 0,00093·1,25 = 0,0011625.

Итак,

.

Ориентировочное значение диаметра стержня

.

Рассчитав диаметр стержня d = 0,259 м, округлим его до ближайшего нормализованного диаметра dн = 0,26 м и уточним н

.

Теперь определим главный размер трансформатора - средний диаметр канала между обмотками d12

d12 = dн + 2а01 + 2а1 + а12, (9)

где а01 - расстояние от обмотки до изоляционной части, м;

а1 - радиальный размер обмотки НН, м;

а12 - допустимые изоляционные размеры между обмотками, м.

где k1 - коэффициент, для трансформаторов мощностью S = 1600 кВА принимаем k1=1,4.

.

Высоту обмоток трансформатора l будем определять по формуле

. (10)

2. Расчет обмоток трансформатора
2.1 Выбор типа обмоток ВН и НН

Выбор типа обмоток трансформатора производится с учетом эксплуатационных и производственных требований, предъявляемых к трансформаторам. Предварительно следует определить следующие величины.

ЭДС витка, В, согласно [1]

UВ = 4,44fBCПС, (11)

где f - промышленная частота, f = 50 Гц;

ПС - площадь активного сечения стержня, м2.

ПС, в случае масляных трансформаторов, определяется по следующей формуле

, (12)

где kЗ - коэффициент заполнения, kЗ = 0,95;

Пфс - площадь сечения фигуры стержня, принимаем равной

Исходя из номинального диаметра dн выбираем площадь фигуры ярма.

Итак,

Средняя плотность тока в обмотках определяется из условия получения заданных потерь короткого замыкания (для алюминия), А/м2

, (13)

где Рк - мощность короткого замыкания, Вт;

Sн - номинальная мощность, ВА;

kд - коэффициент, определяющий долю электрических потерь в обмотке от потерь короткого замыкания. Выбирается исходя из мощности трансформатора kд = 0,9.

Итак,

.

Во избежание грубых ошибок расчетное значение сравним с табличным, которое составляет А/м2.

Далее определяем площади сечения витков обмоток НН и ВН, м2.

Площадь сечения витков обмотки НН

.

Площадь сечения витков обмотки ВН

.

Исходя из выше представленных расчетов, выбираем тип обмоток. Для обмоток ВН выбираем непрерывную катушечную обмотку, для НН винтовую.

2.2 Расчет обмотки НН

Винтовая обмотка.

Эту обмотку применяют как обмотку НН в трансформаторах мощностью 100кВА и выше при больших токах (600…800А). Сечение каждого витка состоит нескольких параллельных проводов прямоугольного сечения в количестве от 6 до 100 штук. Провода располагаются плашмя в радиальном направлении.

Винтовая обмотка может выполняться одним пучком одинаковых параллельных проводов (одноходовая) либо несколькими пучками проводов (многоходовая обмотка).

Винтовую обмотку наматывают на жесткий бумажно-бакелитовый изоляционный цилиндр. Предварительно на цилиндр накладывают рейки из древесины или склеенных полосок электрокартона. Рейки образуют вертикальные каналы.

Горизонтальные каналы между витками (катушками) образуют прокладками из нескольких листов спрессованного электрокартона толщиной м. Ширину прокладки проверяют в дальнейшем по механической прочности, а затем по этой ширине устанавливают ширину реек. Длину прокладки внутренней обмотки (обмотки НН) выбирают до расположенного снаружи изоляционного цилиндра, служащего основанием для обмотки НН, причем углы прокладок, упирающихся в данный цилиндр, необходимо скруглять. В трансформаторах большей мощности применяется дополнительное крепление прокладок при помощи наружных реек. Эта «прошивка» наружных концов прокладок препятствует их смещению в горизонтальной плоскости и повышает стойкость обмоток по отношению к механическим усилиям при коротком замыкании. Кроме того, в этих трансформаторах для уменьшения осевых сдвигающих усилий при отключении регулировочных витков (катушек) обмотки ВН необходимо выполнить разгон витков (катушек) обмотки РР в зоне регулирования (в середине обмотки) увеличением двух-трех горизонтальных каналов до 0,015…0,02м. Разгон необходимо учитывать при определении высоты обмотки.

Число витков в обмотке

; (14)

.

Принимаем W1 = 21

ЭДС одного витка

; (15)

.

Осевой размер охлаждающего канала

l1 = l.

Число ходов

nход = 2.

Высота витка

(16)

.

Высота провода с изоляцией

b' = 0,5(hB1 - hk1);

.

Количество параллельных проводов

;

П1 = 8,947·10-4 м2.

Площадь сечения параллельного провода

. (17)

Принимаем П1 = 34,910-6 м2, b = 14,5·10-3 м, а = 2,4410-3 м.

Высота провода

b' = b + 0,510-3;

;

a' = a + 0,510-3;

a' = 2,4410-3 + 0,510-3 = 2,9410-3 м.

Марка провода

АПБ

Радиальный размер обмотки:

; (18)

.

Осевой размер обмотки с каналами между всеми катушками:

l1 = 2 b' (W1 +1) + ky [hk1 (2 W1 + 1 - nраз ) + nраз hk.раз.], (19)

где - число разгонов катушек;

- коэффициент, учитывающий усадку между катушечных прокладок;

- осевой размер масляного охлаждающего канала между витками;

- высота канала в местах разгона.

l1 = 2 0,015(21+1)+0,94(0,005(2 21+1 - 3)+3 0,015 = 0,89 м.

Площадь сечения витка:

П1 = П1'nnp1 ;

П1 = 3,44110-526 = 9,07410-4 м2.

Плотность тока в обмотке:

; (20)

.

Плотность теплового потока для обмотки из алюминиевого провода:

, (21)

где k=0,75- коэффициент закрытия обмотки n-число проводников обмотки в радиальном направлении:

;

.

-число проводников обмотки в осевом направлении:

.

=0,95- коэффициент приведения поля рассеяния

;

-коэффициент добавочных потерь:

;

.

таким образом:

.

Внутренний диаметр обмотки:

; .

Наружный диаметр обмотки:

; .

Средний диаметр витка обмотки:

; .

2.3 Расчет обмотки ВН

Расчет начнём с определения высоты провода с изоляцией

b = b` - 0,0005 = 0,008 - 0,0005 = 0,0075 м.

b' определяем из графика, b' = 0,008 м

Рисунок 3 - Процесс намотки непрерывной катушечной обмотки
Далее находим предварительное полное число катушек nкат2 для случая, когда каналы выполнены между всеми катушками
, (22)
где l2 - высота обмотки, l2 = l1, м;
hk2 - высота горизонтальных каналов, принимаем hk2 = 0,005 м;
Рассчитаем
.
Примем nКАТ2 = 66.
Далее рассчитываем число витков Wн2, соответствующее номинальному напряжению Uф2
. (23)
Итак,
.
примем WH2 = 617 витков.
Определяем число регулировочных витков Wp на одну ступень регулирования напряжения WР = 0,025WН2 = 0,025617 = 15,425 примем WР = 16 витка.
Выбираем число регулировочных катушек nрег = 8.
Находим число основных катушек по формуле
nОСН2 = nКАТ2 - nРЕГ = 66 - 8 = 58 катушек.
Определяем количество витков в основных катушках
WОСН2 = WН2 - 2WР = 617 - 216 = 585 витка.
Определяем число витков в одной катушке
.
принимаем Wкат2 = 10.
Производим распределение витков по катушкам:
Получаем следующее распределение витков по катушкам:
32 катушек основных по 9 витков = 288;
28 катушек основных по 10 витков = 280;
8 катушек регулировочных по 8 витков = 64.
Всего 68 катушки. W2 = 632 витка.
Далее уточняем площадь одного витка
, (24)
где П2 - площадь сечения 1 витка, м2;
- плотность тока, А/м2;
,
где - плотность тока, А/м2;
Итак,
2 = 21,75106 - 1,725106 = 1,775106 А/м2;
.
Далее подбираем размеры провода в зависимости от площади сечения витка П2 = 3,005·10-5 и по осевому размеру провода b = 0,0075 м согласно сортаменту обмоточного провода. Не удается подобрать провод. Значит принимаем количество параллельных проводов nпр2 = 2 и находим сечение параллельного провода П2` по формуле
.
Выбираем по таблице из [1] в зависимости от П2`(по ГОСТу примем П2`=15,4·10 -6 м2) размер провода, а = 1,95·10 -3 м, b2 = 810-3 м.

Далее определяем высоту обмотки с каналами между всеми катушками согласно [1]

, (25)

где nкат2 - полное количество катушек после распределения;

hkp - высота канала в месте разрыва обмотки, принимаем h = 0,002.

Рассчитаем

.

Определяем радиальный размер обмотки а2

, (26)

где a` - размер провода с изоляцией,

a` = a + 0,0005 = 1,95·10-3 + 0,0005 = 2,45·10-3 м.

WKAT2 - наибольшее число витков в основных катушках, WKAT2 = 10.

Итак,

a2 =2,45·10-3 ·2·10 = 0,049 м.

Определяем плотность теплового потока для обмотки из алюминиевого провода по формуле из [1]

, (27)

где Wкат - число витков в одной основной катушке;

k - коэффициент, принимаем k = 0,75;

kд2 - коэффициент увеличения основных электромагнитных потерь обмотки;

,

где n - число проводников обмотки в радиальном направлении, который равен

n = Wкат2·nпр = 10·2 = 20.

а - радиальный размер одного провода, а = 1,95·10-3 м.

- коэффициент, характеризующий заполнение обмотки проводниковым материалом;

.

Итак,

kд2 = 1+3,7·106·202·(1,95·10-3)4·0,5512 = 1,006;

.

Внутренний диаметр обмотки

0,29 + 2·0,02= 0,406 м.

Наружный диаметр обмотки

0,33 + 20,049 = 0,505 м.

Средний диаметр витка обмотки

Марка провода АПБ

- алюминиевый провод прямоугольного сечения.

2.4 Регулирование напряжения обмотки ВН

Согласно ГОСТ 16110-70 регулирование напряжения силового трансформатора осуществляется путем переключения ответвлений обмоток без возбуждения (ПБВ) после отключения всех обмоток трансформатора от сети и без перерыва нагрузки (РПН). В масляных трансформаторах мощностью Sн=1600 кВА,

предусматривают выполнение в обмотках ВН четырех ответвлений на +5; +2,5;

-2,5; -5% (±2 х 2,5) от номинального напряжения помимо основного зажима с номинальным напряжением. Переключение ответвлений обмоток должно производиться специальными переключателями, встроенными в трансформатор, с рукоятками управления, выведенными из бака.

При непрерывной катушечной обмотке с номинальным напряжением

Uном= 10 кВ, напряжение регулируется по схеме, изображённой на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения

3. Расчет параметров короткого замыкания

3.1 Определение потерь мощности короткого замыкания

Потерями короткого замыкания (к.з.) Рк трансформатора называются потери, имеющие место в трансформаторе при установлении в одной из обмоток тока, соответствующего номинальной мощности и замкнутой накоротко другой обмотке. Эти потери могут быть разделены на следующие составляющие:

1) Основные электрические потери в обмотках НН и ВН - Росн1 и Росн2;

2) Добавочные потери в обмотках, вызванные неравномерным распределением тока по сечению проводов Рд1 и Рд2;

3) Потери в отводах Ротв1 и Ротв2;

4) Потери в стенках бака и других металлических элементах конструкции трансформатора - Р, вызванные полем рассеяния обмоток.

Определяем вышеупомянутые параметры мощности к.з.

Основные электрические потери в обмотке НН

, (28)

где t - удельное сопротивление провода обмотки;

для алюминиевого провода принимаем t = Al = 0,034410-6 Ом/м.

Росн1 = 3155620,034410-6210,328/(9,04710-4) = 6,037103 Вт.

Основные электрические потери в обмотке ВН

, (29)

где Wн2 - число витков, соответствующее средней ступени регулирования, Wн2 = 617.

Росн2 = 3 53,33320,034410-66170,456/(3,0810-5) =8,415103 Вт.

Определение добавочных потерь, сводится к нахождению коэффициента

увеличения основных электрических потерь обмотки. Для обмотки ВН коэффициент kд2 уже определили, kд2 = 1,02883, kд1 =1,0243

Потери в отводах Ротв1 и Ротв2 определяются приближенно для каждой обмотки в зависимости от схемы соединения обмотки.

При соединении обмотки НН в «Треугольник»

. (30)

Рассчитаем

Вт.

Так как обмотка ВН соединена «Звезду», то расчёт будет отличаться:

;

Вт.

Далее определяем потери в стенке бака, по формуле

, (31)

где k - коэффициент, принимаем k = 3;

Итак,

Р = 3160010310-4 = 480 Вт.

Исходя из выше представленных расчетов, определяем мощность к.з. Рк, по формуле из [1]

; (32)

Рк =480 + 60371,002 + 84151,006+ 620,543 + 30,657 = 15,65·103 Вт.

Расчетное значение Рк = 15,65103 Вт не должно отличаться от заданного более чем на ± 5%.

Проверка:

.

Так как 2,176% ? 5%, то расчёт проведён верно.

3.2 Определение напряжения короткого замыкания

Напряжением короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называется напряжение UKH , которое следует подвести к зажимам одной из обмоток при короткозамкнутой другой обмотке, чтобы в обеих обмотках установился номинальные токи.

Напряжение к.з. определяет падение напряжения в обмотках трансформатора, его внешнюю характеристику и токи короткого замыкания, ударный и установившийся.

Напряжение к.з. Uk, %, согласно [1], определяют через его составляющие

, (33)

где uкa - активная составляющая напряжения к.з., %;

uкr - реактивная составляющая напряжения к.з., % .

Определяем величину uкa по формуле

; (34)

.

Определяем величину uкr по формуле

, (35)

где ар - ширина приведенного канала рассеяния, м;

d12 - средний диаметр канала между обмотками, м;

.

Определяем уточненные значения коэффициента соотношения габаритов трансформатора и коэффициент привидения идеального поля рассеяния к реальному полю kр.

, (36)

где l - высота обмоток ВН и НН, найденная после расчетов обмоток, м;

Итак,

.

Определяем коэффициент kр по формуле

. (37)

Проведём расчёт

.

Определяем коэффициент kq, увеличивающий индуктивное сопротивление обмотки, по формуле

, (38)

где lx - высота регулировочных катушек, м;

lx =4·b' + 4hk2 + hkp = 40,008 + 40,005 + 0,002 = 0,072 м.

Итак,

.

Далее определяем значение uкr

.

Исходя из полученных данных определяем uк

.

Расчетное значение uk=5,632%, не должно отличаться от заданного uk=5,5% более чем на ± 5%.

Проверка:

.

Так как 2,337% ? 5%, то расчёт проведён верно.

Определим массу трансформатора, для этого определим массу обмоток и отводов по следующим формулам

Определяем массу металла обмоток НН

Y1 = Y2 =2700 кг/м3.

mоб.пр1 = 3••Dср1•W1•П11 = 3••0,328•21•9,047•10-4•2700 = 159,154 кг.

Определяем массу металла обмотки ВН

mоб.пр2 = 3••Dср2•W2•П22 = 3••0,456•632*1,54•10-5•2700 = 112,903 кг.

Масса металла обмоток ВН и НН составляет

mоб.пр = mоб.пр1 + mоб.пр2 = 159,154+112,903 = 272,057 кг.

Определяем массу металла проводов отводов. При соединении обмоток в звезду масса металла проводов отводов равна

lотв1 = 7,5l1;

;

lотв2 = 14l2;

.

таким образом: mотв = lотв1П11 + lотв2П22 ;

.

3.3 Определение механических сил в обмотках при внезапном коротком замыкании

В начальный момент времени внезапного к.з. в обмотках трансформатора возникают значительные механические силы, которые могут разрушить обмотки. Эти силы проявляются в результате взаимодействия тока в обмотке с магнитным потоком рассеяния обмоток. Наличие радиальной составляющей поля рассеяния вызывает появление сил Fp. Радиальные силы, определяются по формуле

Fp = 0,628• (iкm1•W1)2••kp•10-6, (39)

где iкm1 - ударный ток к.з. для обмотки НН, А;

;

.

Определяем ударный ток

.

Итак, определяем Fр

Fp = 0,628• (6,29·104•21)2• 1,423•0,95•10-6 = 1,481•106 Н.

Определяем напряжение на разрыв в обмотке НН от радиальных сил

.

Определяем напряжение на разрыв в обмотке ВН

.

Находим напряжение сжатия на опорных поверхностях

, (40)

где Fсж - сила сжатия межкатушечных прокладок, Н;

n - число прокладок по окружности обмотки, соответствует числу реек (10...12), n=8;

а - радиальный размер обмотки, (м).

bпр - ширина прокладки, для обеих обмоток bпр = 0,03 м.

Fсж1 = F`ос + F``ос, (41)

где F`oc - осевая сила, обусловленная поперечной составляющей магнитного поля рассеяния, вызванного конечными размерами обмоток, Н;

Н.

F``ос - осевая сила, обусловленная поперечной составляющей поля рассеяния, вызванного отключением регулировочных катушек, Н;

, (42)

где l`x - высота всех регулировочных катушек, м;

м.

l`` - расстояние от поверхности стержня до стенки бака, l`` = 0,2186 м;

l`` - высчитываем из пункта 2.6.1 [2] и приложения 3 [1].

Н;

Fсж1 = F`ос + F``ос = 4,404·104 + 1,89·105 = 2,331·105 Н;

Fсж2 = F`ос - F``ос = 4,404·104 - 1,89·105 = - 1,45·105 Н;

,

где а1 = 0,038 (м) радиальный размер обмотки НН.

,

где а2 = 0,049 м радиальный размер обмотки ВН.

4. Определение потерь и тока холостого хода трансформатора

4.1 Определение размеров магнитной системы

После проверки и корректировки потерь и напряжения к.з. определяется окончательные размеры пакетов стержней и ярма, их активного сечения, высоты стержня, размеры ярм и масса стали стержней и ярм.

Основные размеры и масса активной стали плоской магнитной системы определяются в следующем порядке

Длина стержня lc , м

lc = l + l'02 + l”02, (43)

где l02 = l'02 - расстояние от обмотки до нижнего ярма, м;

l”02 - расстояние от обмотки до верхнего ярма, м.

Итак,

lc = 0,853 + 0,05 + 0,095 = 0,998 м.

Определяем массу стали стержней mc , кг

mc = mc`+ mc``, (44)

где mc` - масса стали стержней в пределах окна магнитной системы, кг;

mc`` - масса стали в местах стыка стержня и ярма, кг;

mc` = 3Пфсkзlcc,

где c - плотность электротехнической стали, c = 7650 кг/м3.

mc`= 30,0480,950,998·7650=1,04·103 кг;

mc`` = 3(Пфсkзаc - mу),

где а - ширина наибольшего пакета ярма, а = 0,25

my - масса стали одного угла, my = 76,6 (кг).

mc`` = 3( 0,0480,95 0,257650 - 76,6) =30,74 кг.

Масса стали стержней

mc = 1,04·103 + 30,74 = 1,071·103 кг.

Масса стали ярма

mя = mя`+ mя``, (45)

где m`я - масса стали частей ярма, заключённых между осями крайних стержней, кг;

m``я - масса стали в частях ярма, которые находятся за пределами 2См.о, кг;

m`я = 2(m - 1)См.оПф.яkзc,

где

Смо = Д``2 + a22 .

а22 = 0,018(м) из таблицы 1

расстояние между осями соседних стержней;

Смо = 0,505 + 0,018= 0,523 (м);

m`я = 2(3 - 1)0,523488,510-40,957650 = 743,101 кг;

m``я = 2mу = 276,6= 153,2 кг.

Полная масса стали ярма

mя = 743,101 + 153,2= 896,301 кг.

Определяем полную массу плоской магнитной системы

mCT = mC + mЯ = 1,071·103 + 896,301 = 1,968·103 кг.

4.2 Расчет потерь холостого хода трансформатора

Потери холостого хода трансформатора P0 , в основном представлены магнитными потерями в магнитопроводе трансформатора. С достаточной степенью точности эти потери для трёхфазного трансформатора рассчитываются по формуле

Р0 = kпд Рс(mc + 0,5kупmу) + kпд Ря(mя - 6mу + 0,5kупmу), (46)

где Рс и Ря - удельные потери в стержне и ярме зависят от марки стали и от индукции в стержне Вс и ярме Вя. Принимаем Рс = 1,46, Ря = 1,42.

kпд - коэффициент, учитывающий ряд технологических факторов, для пластин без отжига kпд = 1,16; из [1]

куп - коэффициент для трехфазной магнитной системы из стали 3414 равный 8,92 из таблицы 5.3 [1]

Уточненное значение индукции в стержне Вс

.

Значение индукции в ярме Вя

.

Коэффициент kуп учитывает потери в узлах магнитной системы и зависит от числа косых (4 шт.) и прямых (3 шт.) стыков в магнитной системе, kуп = 8,92.

Р0=1,161,46(1,071·103 + 0,58,9276,6) + 1,161,42(896,301 - 676,6 + 0,58,9276,6) = 3,92103 Вт.

Расчетное значение потерь холостого хода Р0= 3,92103 Вт не должно отличаться от заданного Р0 = 4,2103 Вт более чем на + 7,5%.

Проверка:

.

Так как 6,67% < 7,5%, то расчет правильный.

4.3 Определение тока холостого хода трансформатора

При расчете токи холостого хода трансформатора определяют его активную составляющую ioa и реактивную составляющую ior и выражают их в

процентах от номинального тока.

Определяем активную составляющую тока холостого хода по формуле

%; (47)

.

Определяем реактивную составляющую тока холостого хода по формуле

% . (48)

где Q0 - полная намагничивающая мощность трансформатора, ВА.

Намагничивающая мощность для плоской трехстержневой магнитной системы трансформатора современной конструкции, изготовленной из холоднокатаной стали, рассчитывают по формуле:

Q0 = kтяkтшkтп{kтзkтр[qcmc + qя(m`я - 4mу) + 0,5(qc + qя)mуkут] + +nкосПкосqз.кос + nпрПпрqз.пр}. (49)

где kтя - коэффициент учитывающий форму ярма, kтя = 1;

kтш - коэффициент учитывающий расшихтовку и зашихтовку верхнего ярма при сборке, kтш = 1,02;

kтп - коэффициент учитывающий прессовку стержней и ярм при сборке остова, kтп = 1,1;

kтз - коэффициент учитывающий срезку заусенцев, при отжиге kтз=1,1;

kуп - коэффициент учитывающий увеличение намагничивающей мощности в узлах магнитной системы, выбирается исходя из числа косых nкос = 4 и числа прямых nпр = 3 стыков, kуп = 34,5;

kтр - коэффициент учитывающий резку пластин, без отжига kтр=1,0;

qс и qя - удельные намагничивающие мощности для стали стержней и ярма находятся в зависимости от индукции в стержне Вс=1,62208 и индукции в ярме.

Вя= 1,615. Принимаем qс = 3,72 ВА/кг, qя = 2,8 ВА/кг,

где qз.кос - удельная намагничивающая мощность для зазора в косом стыке, зависит от индукции в этом стыке Взкос.

.

Соответственно принимаем qзкос = 2000 ВА/м2.

Определяем площадь сечения зазора косого стыка Пкос

.

Определяем площадь сечения зазора прямого стыка

Ппр = Пфс = 0,048 м2.

Далее определяем значение Q0

Определяем реактивную составляющую тока холостого хода

.

Определяем ток холостого хода

.

Расчетное значение i0 = 1,437%, не должно превышать заданное значение i0= 1,5% более чем на 15%.

Проверка:

.

Так как 4,214% ? 15%, то расчёт проведён верно.

5. Электрическая схема замещения трансформатора и определение ее параметров

Изобразим Т-образную схему замещения двухобмоточного трансформатора

Рисунок 5 - Т-образная схема замещения двухобмоточного трансформатора

Определяем параметры короткого замыкания трансформатора

Полное сопротивление короткого замыкания

; (50)

.

Определяем активное сопротивление короткого замыкания rk по формуле

.

Определяем индуктивное сопротивление короткого замыкания xk по формуле

.

После этого определяем параметры рабочего контура, схемы замещения трансформатора.

Активное сопротивление контура

.

Реактивное сопротивление контура

.

Определяем параметры холостого хода трансформатора.

Полное сопротивление холостого хода

; (51)

.

Активное сопротивление холостого хода

; (52)

.

Реактивное сопротивление холостого хода

.

Определим параметры намагничивающего контура схемы замещения.

Активное сопротивление намагничивающего контура

rm = r0 - r1 = 2,58 - 1,078·10-3 = 2,579 Ом.

Реактивное сопротивление намагничивающего контура

xm = x0 - x1 = 14,92 - 5,883·10-3 = 14,915 Ом.

6. Тепловой расчет трансформатора

6.1 Поверочный тепловой расчет обмоток

Тепловой расчет обмоток сводится к нахождению среднего превышения температуры обмоток НН и ВН относительно средней температуры масла , которое определяется как сумма внутреннего перепада температуры по толщине обмотки и перепада температуры на поверхности обмотки , оС:

(52)

Внутренний перепад температуры обмоток ВН и НН определяется по формуле:

(53)

где q - плотность теплового потока обмотки, Вт/м2;

д - толщина изоляции провода на одну сторону = 0,25·10-3 м;

- теплопроводность изоляции провода, для лакированной бумаги

Вт/М•оС.

оС;

оС.

Для обмотки НН с горизонтальными каналами перепад температуры на поверхности обмоток масляного трансформатора определяется по формуле:

(54)

где - коэффициент, учитывающий скорость движения масла внутри обмотки;

- коэффициент, учитывающий затруднение конвекции масла в каналах внутренних обмоток;

- коэффициент, учитывающий влияние на конвекцию масла относительной ширины горизонтальных масляных каналов, зависит от отношения ;

- осевой размер масляного охлаждающего канала между витками, м;

- радиальный размер обмотки, м.

Принимаем, согласно [1]:

- для трансформаторов с естественным масляным охлаждением,

k2 = 1,1 - для внутренних обмоток ВН,

kз = 0,8;

q1 =45.

Тогда оС.

Для непрерывной катушечной обмотки ВН перепад температуры на поверхности определяется по формуле

Принимаем, согласно [1]:

- для трансформаторов с естественным масляным охлаждением,

- для внутренних обмоток ВН,

kз = 0,8; q2 = 33.

оС.

Тогда

оС;

оС.

По среднему превышению температуры нагретой обмотки, у которой выше, вычисляется превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха .

Превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды не должно быть больше 65 оС.

; (55)

°C.

6.2 Расчет бака и радиаторов

6.2.1 Геометрические размеры бака и радиаторов, масса трансформатора

Бак трехфазного масляного трансформатора с плоской магнитной системой представляет собой стальной резервуар овальной формы. Размеры бака зависят от размеров активной части трансформатора, класса напряжения и места размещения переключателя.

Минимальные внутренние размеры бака:

ширина:

(56)

длина:

. (57)

высота:

. (58)

где - длина стержня, = 0,998 м,

- внешний диаметр обмотки ВН,

- расстояние между осями стержней магнитопровода, Смо = 0,523 м,

- высота ярма, равная ширине наибольшего пакета стержня в средней части,

м;

- толщина прокладки под нижнее ярмо, примем м.

В трансформаторах III...IV габаритов переключатель расположен на уровне обмоток.

Принимаем согласно с напряжением обмотки ВН из [2 ] :

Тогда получим:

Основными конструктивными элементами бака являются дно и вертикальная стенка, приваренная к дну. К верхнему торцу стенки приваривается рама, которая охватывает весь бак по периметру, и к ней болтами крепится крышка бака.

Ориентировочные размеры элементов бака:

- толщина стенки бака,

- толщина дна бака,

- толщина крышки бака,

выступ дна бака за стенку принимается равным

толщина верхней рамы бака принимается равной 1010-3 м, ширина верхней рамы бака принимается равной

Толщина стенок бака дана при условии, что стенки бака дополнительно усиливаются вертикальными или горизонтальными балками жесткости, представляющими собой швеллеры, приваренные полками к стенке на определенном расстоянии друг от друга. В трансформаторах III...IV габаритов применяют также усиление крепления верхней рамы за счет косынок, которые привариваются к раме и к стенке бака.

К дну бака для его усиления привариваются швеллеры, в которых устанавливаются катки, если масса трансформатора больше 800 кг. Швеллеры с катками образуют тележку.

Для подъема трансформатора к стенке бака приваривают четыре подъемных крюка.

Масса трансформатора без учета массы радиаторов и масла в них:

где - масса обмоточного провода с изоляцией,

(59)

где - коэффициент, учитывающий увеличение массы провода за счет изоляции, .

- масса металла обмоток, m об.np = 272,057 кг;

кг.

- полная масса электротехнической стали магнитопровода,

mст = 1,968103,кг

- масса масла в баке,

(60)

где - внутренний объем гладкого бака овальной формы, м3,

(61)

.

- объем, занимаемый активной частью, м3,

(62)

.

Тогда

кг.

- масса бака,

; (63)

mб =1,024103 кг.

Тогда масса трансформатора без учета массы радиаторов и масла в них:

кг.

В трансформаторах I...III габаритов применяется система охлаждения М (естественная циркуляция масла). В системе охлаждения М, как наиболее

простой и надежной, теплоотдача от обмоток к окружающей среде осуществляется путем естественной конвекции масла и воздуха.

В трансформаторах новых серий применяются баки с приостренными прямотрубными радиаторами съемной конструкции.

Основным элементом прямотрубных радиаторов являются трубчатые секции, изготовленные из круглых прямых труб диаметром и толщиной стенки , которые ввариваются в коллекторы каплевидной формы, обеспечивающие хороший доступ воздушному потоку. Расположение труб в радиаторе коридорное. Шаг труб в секции и между секциями . Трубы укладываются в 6 рядов по 10 труб в ряду, в радиаторах 60 труб.

6.2.2 Тепловой расчет бака трансформатора, выбор радиаторов

Тепловой расчет бака сводится к определению поверхности охлаждения, необходимой для обеспечения заданного превышения средней температуры масла над температурой воздуха . Теплоотдача в окружающую среду

осуществляется путем излучения и конвекции как с поверхности бака, так и с поверхности радиаторов.

Превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха

Выбирается тип радиатора. Для этого рассчитывается возможное наибольшее междуосное расстояние патрубков, м,

(64)

hпред = 1,938 - 0,35 = 1,588.

Радиатор выбирается из условия:.

Параметры радиатора:

форма труб: круглая диаметром ,

число труб: 6 х 10=60 (6 рядов по 10 труб в ряду),

габаритные размеры (L x M): 1,28 х 0,71 м,

- теплорассеивающая поверхность радиатора, м2,

- геометрическая поверхность радиатора, м2,

масса радиатора: 152,7 кг,

масса масла: 90,3 кг.

Коэффициент , учитывающий несовпадение центра выделения потерь в трансформаторе и центра рассеивания потерь в радиаторах:

(65)

.

Для значения с учетом коэффициента ,

определяют превышение температуры верхних слоев масла над температурой воздуха .

Так как , то тепловой расчет проводится по маслу.

Тепловой поток бака:

(66)

где - поверхность охлаждения бака, м2,

(67)

Fб = 9,141 м2.

- удельный тепловой поток поверхности бака, qб = 550 Вт/м2

Qб = 9,141550 = 5,028103 Вт.

Тепловой поток радиаторов:

(68)

Qp = 16000 + 4200 - 5028 = 1,517104 Вт.

Необходимое число радиаторов:

(69)

где находится для значения с учетом и для

системы масляного охлаждения М: ,

.

Принимаем ближайшее большее число np =4.

Действительная удельная тепловая нагрузка радиатора:

(70)

.

Для значения с учетом и определяем значение

.

Для действительного значения с учетом h и Дh

определяем действительное значение = 45° C.

Температура средних слоев масла:

(71)

Средние температуры обмоток НН и ВН:

(72)

;

(73)

.

7. Разработка и краткое описание конструкции трансформатора

7.1 Выбор и размещение переключателя ответвлений обмоток

Устройства переключения ответвлений обмоток служат для поддержания на необходимом уровне напряжения у потребителей электроэнергии. Регулирование напряжения осуществляется ступенями за счёт изменения коэффициента трансформации трансформатора. Эти устройства подразделяются на устройства переключения обмоток без возбуждения (ПБВ) и устройства переключения обмоток под нагрузкой (РПН).

Устройства ПБВ применяются в масляных трансформаторах мощностью до 100 МВА. В двухобмоточном трансформаторе в обмотке ВН представлен четырьмя ответвлениями на +5; +2,5; -2,5; -5% от номинального напряжения, помимо основного зажима с номинальным напряжением. Контакт между неподвижными и подвижными элементами конструкций

Переключателя может быть точечным или полосовым. Точечный контакт применяется в трёхфазных переключателях для регулирования в нулевой точке при токе до 5041А и напряжении до 35кВ.

В устройствах ПБВ применяется полосовой контакт как более надёжный. Этот контакт достигается соприкосновением образующих двух цилиндрических поверхностей: плоский стержень ламели (переключатели типа ПЛ, ПТЛ).

Контактная система изготовляется из латуни. Для предотвращения образования на контактах неэлектропроводной плёнки от продуктов окисления масла поверхности контактов никелируются, но не полируются. Переключатели с ламельным контактом (ПЛ, ПТЛ, ПТР) могут быть как барабанного, так и реечного типов и применяются при напряжениях до 35кВ. Контактное давление создаётся цилиндрическими пружинами.

Рукоятка управления переключением выводится на крышку или стенку бака, а некоторые трансформаторы снабжаются электроприводом, допускающим дистанционное управление (переключающее устройство серии НТ). В этих

устройствах все три фазы собраны в единый блок с изоляционными расстояниями между фазами, соответствующими классу напряжения. Основой, на которой закреплены все неподвижные детали, является бумажно-бакелитовый цилиндр. Все подвижные детали собраны на длинном валу, который представляет собой бумажно-бакелитовую трубку. В каждом положении ламельный или подвижный сегментный контакт соединяет два соседних неподвижных контакта. Все три фазы такого переключающего устройства работают синхронно.

В трансформаторах III габарита при напряжении до 35кВ используются трёхфазные переключающие устройства, представляющие собой три однофазных устройства барабанного типа П6 и П8, собранных в единый блок. Каждое из них работает как самостоятельное однофазное устройство. Осевой размер трёхфазного переключающего устройства находят увеличением в три раза осевого размера А однофазного переключающего устройства (рисунок 6.). Переключающие устройства типа П6 и П8 просты по конструкции и надёжны в эксплуатации.

Таблица 2 - Размер однофазного переключателя типа П6

Тип переключателя

Размеры, мм

П6-100/35

А

B

C

256

136

62

Продолжение таблицы

мм

Д

F

a

b

d

114

25

14

8

78

Переключающее устройство типа П6 размещается на уровне обмотки и крепятся в деревянной раме с помощью бакелитовых цилиндров. Штанги привода переключателя выполняются из бумажно-бакелитовых трубок или комбинированными из деревянных стержней и бумажно-бакелитовых трубок.

Рисунок 6 - Конструкция и схема работы однофазного переключающего устройства барабанного типа П6.

7.2 Выбор и размещение отводов

Отводы представляют собой проводники, которые соединяют обмотки трансформатора между собой, с проходными или опорными изоляторами и с переключателями.

При больших линейных токах отводы выполняют проводом с прямоугольным сечением. Плотность линейного тока в алюминиевых проводах масляных трансформаторов допускается около 2·106 А/м2. Они должны быть надёжно изолированы от бака, заземлённых частей (прессующие кольца, ярмовые балки и др.), а также от всех токоведущих частей, то есть от обмоток и других отводов. В отводах классов напряжения до 35 кВ при диаметре более 0,0052 м провод не изолируется или на него надевают бумажно-бакелитовую трубку. Отводы с рабочим напряжением 25-30 кВ, не имеющие собственной изоляции, при переходе через деревянные планки изолируются электрокартоном толщиной 0,0002м на сторону. Проводники отводов удерживаются в требуемом положении креплениями. Необходимое число и расположение мест креплений зависят от устройства отводов и сечения проводников. В масляных трансформаторах применяется крепление отводов деревянными (буковыми) планками. Деревянные крепления обмоток представляют собой систему связанных между собой вертикальных и горизонтальных планок. Вертикальные планки (стойки, скреплённые вверху и внизу горизонтальными планками) крепятся к ярмовым балкам стальными шпильками. Местами крепления могут быть: горизонтальная полка балки, вертикальное ребро жёсткости балки, специально приваренная к балке пластина или угольник и так далее (рисунок 7).

Отводы зажимаются между горизонтальными планками, одна из которых (основная) закрепляется на вертикальных стойках, а другая (прижимная) стягивает отводы. В одной из горизонтальных планок или в обеих делают вырезы, соответствующие размерам проводников отводов. Чтобы горизонтальные планки не соприкасались, глубину выреза в одной планке (другая без выреза) для отводов в бумажно-бакелитовых трубках с наружным диаметром до 0,004 м следует брать на 0,002 м меньше диаметра трубки.

Ширина планок в трансформаторах III габарита 0,02…0,04 м. Размеры вертикальных планок (стоек) 0,04 х 0,04 м в трансформаторах III габарита.

Рисунок 7 - Конструкция крепления отводов: 1 - верхняя ярмовая балка; 2 - вертикальная деревянная планка; 3 - отвод обмотки ВН; 4 - сдвоенные деревянные горизонтальные планки; 5 - буковые или стальные шпильки; 6 - стальные шпильки или болты; 7 - деревянный брусок; 8 - приваренная к балке пластина; 9 - обмотка ВН; 10- изогнутая пластина или уголок.

...

Подобные документы

  • Устройство силовых трансформаторов. Этапы расчета электрических величин: проектирование трансформатора, выбор основных размеров, электромагнитные нагрузки. Краткие сведения об обмотках трансформаторов. Эксплуатационные требования. Изоляционные промежутки.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 28.12.2010

  • Масляные трансформаторы, их устройство и назначение. Установка, ремонт и замена масляных трансформаторов. Правила по электрической безопасности при эксплуатации трансформаторов. Эксплуатация масляных трансформаторов на примере трансформатора ТМ-630.

    курсовая работа [718,0 K], добавлен 28.05.2014

  • Определение параметров Т-образной схемы замещения трансформатора. Порядок составления полной векторной диаграммы для активно-индуктивной нагрузки. Методика расчета и построения зависимости КПД от нагрузки. Построение внешних характеристик трансформатора.

    курсовая работа [160,1 K], добавлен 03.02.2009

  • Особенности и этапы расчета основных электрических величин. Выбор и определение основных размеров трансформатора. Вычисление изоляционных расстояний обмоток трансформатора, определение значения его магнитной системы. Специфика расчета КПД трансформатора.

    курсовая работа [296,8 K], добавлен 18.11.2011

  • Выбор магнитопровода на основе расчетной мощности трансформатора. Число витков в обмотках. Потери в стали, ток намагничивания. Электрические и конструктивные параметры обмоток. Проверка трансформатора на нагревание. Падение напряжения, КПД трансформатора.

    курсовая работа [671,9 K], добавлен 04.10.2015

  • Определение электрических величин масляного трансформатора ТМ-100/10. Расчёт основных размеров трансформатора, определение его обмоток, параметров короткого замыкания. Вычисление механических сил в обмотках и нагрева обмоток при коротком замыкании.

    курсовая работа [278,9 K], добавлен 18.06.2010

  • Расчет главных размеров трансформатора. Выбор конструкции обмоток из прямоугольного и круглого проводов. Определение потерь короткого замыкания. Проведение расчета механических сил и напряжений между обмотками, а также тока холостого хода трансформатора.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.06.2014

  • Применение трансформаторов малой мощности в схемах автоматики, телемеханики и связи в качестве электропитающих элементов. Определение расчетной мощности и токов в обмотках. Выбор сердечника трансформатора. Коэффициент полезного действия трансформатора.

    курсовая работа [474,4 K], добавлен 17.12.2014

  • Конструктивная схема силовых трансформаторов. Обмотка как важнейший элемент трансформатора. Ток холостого хода трансформатора. Т-образная схема замещения. Упрощенная векторная диаграмма (активно-индуктивная нагрузка). АВС треугольник короткого замыкания.

    презентация [721,5 K], добавлен 09.11.2013

  • Определение потерь короткого замыкания в обмотках и отводах трансформатора, в стенках бака и деталях конструкции. Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток, расчет размеров магнитной системы. Проверочный и тепловой расчет обмоток и бака.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.12.2011

  • Разработка защиты потребительских трансформаторов от утечки масла, на примере трансформатора ТМ 100/10. Анализ состояния безопасности на трансформаторной подстанции "Василево". Технико-экономическое обоснование защиты трансформаторов от потери масла.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 29.04.2010

  • Параметры трансформатора тока (ТТ). Определение токовой погрешности. Схемы включения трансформатора тока, однофазного и трехфазного трансформатора напряжения. Первичная и вторичная обмотки ТТ. Определение номинального первичного и вторичного тока.

    практическая работа [710,9 K], добавлен 12.01.2010

  • Определение параметров Т-образной схемы замещения трансформатора. Составление полных векторных диаграмм преобразователя для активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузок. Расчет изменения вторичного напряжения аналитическим и графическим методами.

    задача [229,0 K], добавлен 04.12.2010

  • Устройство трёхфазных силовых трансформаторов. Определение параметров короткого замыкания, магнитной системы трансформатора, тока и потерь холостого хода. Тепловой расчёт обмоток и бака. Определение массы масла. Описание конструкции трансформатора.

    курсовая работа [168,3 K], добавлен 12.12.2014

  • Расчет основных электрических величин и размеров трансформатора. Определение потерь и напряжения короткого замыкания. Определение механических сил в обмотках и нагрева при коротком замыкании. Расчет магнитной системы и тепловой расчет трансформатора.

    курсовая работа [469,2 K], добавлен 17.06.2012

  • Принципиальная схема и схема замещения трансформатора тока. Векторная диаграмма трансформатора. Схемы включения трансформаторов тока и вторичных измерительных органов. Трехфазная и двухфазная, трехрелейная, четырехрелейная и двухрелейная схемы.

    лекция [274,9 K], добавлен 27.07.2013

  • Расчет основных электрических величин, размеров и обмоток трансформатора. Определение потерь короткого замыкания. Расчет магнитной системы и определение параметров холостого хода. Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток трансформатора.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 19.09.2019

  • Определение электрических величин трансформатора. Расчет тока 3-х фазного короткого замыкания и механических усилий в обмотках при коротком замыкании, потерь и КПД. Выбор типа конструкции обмоток. Определение размеров магнитной системы. Тепловой расчет.

    курсовая работа [292,2 K], добавлен 21.12.2011

  • История создания трансформаторов. Магнитная система (магнитопровод) трансформатора. Виды трансформаторов, срок службы. Работа в параллельном режиме. Регулирование напряжения трансформатора. Применение в электросетях, в источниках электропитания.

    реферат [544,8 K], добавлен 29.11.2010

  • Термины и определения. Параметры и режимы работы трансформаторов. Задание на расчет необходимой мощности трансформаторов. Зависимости потерь от нагрузки. Расчет КПД трансформатора. Моделирование оптимального режима работы трансформаторов в среде MATHCAD.

    курсовая работа [270,7 K], добавлен 20.02.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.