Расчет остаточного ресурса трансформатора тяговой подстанции
Определение относительной степени износа трансформатора, его остаточного ресурса. Структурная схема устройства для контроля износа трансформатора. Учет среднечасовых нагрузок наиболее загруженной фазы трансформатора, температуры охлаждающей среды.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.05.2015 |
| Размер файла | 204,6 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/
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
"МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ"
Ярославский филиал МИИТ
Контрольная работа №1.
По дисциплине: Основы технической диагностики.
Выполнил: студент 4 курса
Крюков Н.В.
шифр: 1145-цСДс-1076
Проверил: доцент Новиков Е.В.
г. Ярославль 2015 г.
Задача №1. Расчет остаточного ресурса трансформатора тяговой подстанции
В задаче требуется:
1. Определить относительную степень износа трансформатора.
2. Определить остаточный ресурс трансформатора.
3. Составить структурную схему устройства для контроля износа трансформатора.
Исходные данные: среднечасовые нагрузки наиболее загруженной фазы трансформатора:
|
Нагрузка осенне-зимнего периода |
Последняя цифра шифра |
Интервалы измерений |
Предпоследняя цифра шифра |
Нагрузка весенне-летнего периода |
||||||||||||||
|
0-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-6 |
6-7 |
7-8 |
8-9 |
9-10 |
10-11 |
11-12 |
|||||||
|
6 |
0,6 |
0,8 |
0,5 |
0,7 |
1,5 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0 |
0,4 |
||||||
|
0,4 |
0,6 |
0,3 |
0,7 |
1,5 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,5 |
0,3 |
1,3 |
0,2 |
7 |
||||||
|
12-13 |
13-14 |
14-15 |
15-16 |
16-17 |
17-18 |
18-19 |
19-20 |
20-21 |
21-22 |
22-23 |
23-24 |
|||||||
|
6 |
0,4 |
0,2 |
1,3 |
0,4 |
0,6 |
1,5 |
0,9 |
0,7 |
1,2 |
0,1 |
0,3 |
0,2 |
||||||
|
0,6 |
0,5 |
0,1 |
0,7 |
0 |
1,3 |
0,2 |
0,3 |
1,5 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
7 |
средняя температура охлаждающей среды оС:
|
Период |
Предпоследняя цифра шифра |
|
|
7 |
||
|
Осенне-зимний |
-5 |
|
|
Весенне-летний |
15 |
номинальная мощность трансформатора:
|
Тип и мощность трансформатора |
Последняя цифра учебного шифра |
|
|
6 |
||
|
ТДТН-40000/110-16У1 |
||
|
N |
10 |
Т - трехфазный, Д - масляный, с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха, Т - трехобмоточный, Н - с регулированием напряжений под нагрузкой.
40000 - номинальная мощность трансформатора кВ•А.
110 - класс напряжения стороны внешнего напряжения кВ.
16У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 (умеренный климат).
Для того чтобы вычислить температуру наиболее нагретой точки (иннт) используем формулу:
иннт = иохл + Vмк + Vннт мк, где
иннт - температура наиболее нагретой точки обмотки трансформатора
иохл - температура охлаждающей среды
Vмк - превышение температуры масла в верхних слоях над температурой охлаждающей среды, аппроксимирующая формула, которой:
Vмк = 39,7•К2 + 15,3
трансформатор остаточный ресурс подстанция
Vннт мк - превышение температуры наиболее нагретой точки обмотки над температурой масла в верхних слоях, аппроксимирующая формула, которой:
Vннт мк = 17,7•К2 + 5,3
иннт = иохл + 39,7•К2 + 15,3 + 17,7•К2 + 5,3
Относительный износ изоляции обмотки за 1 час при определенной нагрузке и определенной температуре окружающей среды (F):
F = 2 (иннт - иннт д) /Д / 24, где
иннт д - базовая температура наиболее нагретой точки (98о С)
Д = 6о С
Средняя температура наиболее нагретой точки обмотки за текущий час:
Тннт ср ч = (Тннт пред - Тннт тек) / 2, где
Тннт пред - температура ННТ предыдущего часа
Тннт тек - температура ННТ текущего часа
Все результаты заносим в таблицы для летнего и зимнего периодов:
|
Зимний период. |
|||||
|
Период суток |
К |
иннт |
Тннт ср ч |
F |
|
|
Исходный |
1 |
73,00 |
|||
|
0-1 |
0,6 |
36,26 |
54,63 |
0,000278 |
|
|
1-2 |
0,8 |
52,34 |
44,30 |
0,000084 |
|
|
2-3 |
0,5 |
29,95 |
41,14 |
0,000059 |
|
|
3-4 |
0,7 |
43,73 |
36,84 |
0,000036 |
|
|
4-5 |
1,5 |
144,75 |
94,24 |
0,026980 |
|
|
5-6 |
0,8 |
52,34 |
98,54 |
0,044364 |
|
|
6-7 |
0,7 |
43,73 |
48,03 |
0,000130 |
|
|
7-8 |
0,6 |
36,26 |
40,00 |
0,000051 |
|
|
8-9 |
0,4 |
24,78 |
30,52 |
0,000017 |
|
|
9-10 |
0,2 |
17,90 |
21,34 |
0,000006 |
|
|
10-11 |
0 |
15,60 |
16,75 |
0,000003 |
|
|
11-12 |
0,4 |
24,78 |
20, 19 |
0,000005 |
|
|
12-13 |
0,4 |
24,78 |
24,78 |
0,000009 |
|
|
13-14 |
0,2 |
17,90 |
21,34 |
0,000006 |
|
|
14-15 |
1,3 |
112,61 |
65,25 |
0,000948 |
|
|
15-16 |
0,4 |
24,78 |
68,70 |
0,001411 |
|
|
16-17 |
0,6 |
36,26 |
30,52 |
0,000017 |
|
|
17-18 |
1,5 |
144,75 |
90,51 |
0,017533 |
|
|
18-19 |
0,9 |
62,09 |
103,42 |
0,077951 |
|
|
19-20 |
0,7 |
43,73 |
52,91 |
0,000228 |
|
|
20-21 |
1,2 |
98,26 |
70,99 |
0,001840 |
|
|
21-22 |
0,1 |
16,17 |
57,22 |
0,000375 |
|
|
22-23 |
0,3 |
20,77 |
18,47 |
0,000004 |
|
|
23-0 |
0,2 |
17,90 |
19,33 |
0,000005 |
|
|
Относительный износ (Fзима) |
0,172338 |
График средней температуры ННТ за сутки в зимний период при заданной нагрузке (К).
|
Летний период. |
|||||
|
Период суток |
К |
иннт |
Тннт ср ч |
F |
|
|
Исходный |
1 |
93,00 |
|||
|
0-1 |
0,4 |
44,78 |
68,89 |
0,001443 |
|
|
1-2 |
0,6 |
56,26 |
50,52 |
0,000173 |
|
|
2-3 |
0,3 |
40,77 |
48,52 |
0,000137 |
|
|
3-4 |
0,7 |
63,73 |
52,25 |
0,000211 |
|
|
4-5 |
1,5 |
164,75 |
114,24 |
0,271942 |
|
|
5-6 |
0,2 |
37,90 |
101,32 |
0,061166 |
|
|
6-7 |
0,3 |
40,77 |
39,33 |
0,000047 |
|
|
7-8 |
0,3 |
40,77 |
40,77 |
0,000056 |
|
|
8-9 |
0,5 |
49,95 |
45,36 |
0,000095 |
|
|
9-10 |
0,3 |
40,77 |
45,36 |
0,000095 |
|
|
10-11 |
1,3 |
132,61 |
86,69 |
0,011276 |
|
|
11-12 |
0,2 |
37,90 |
85,25 |
0,009553 |
|
|
12-13 |
0,6 |
56,26 |
47,08 |
0,000116 |
|
|
13-14 |
0,5 |
49,95 |
53,11 |
0,000233 |
|
|
14-15 |
0,1 |
36,17 |
43,06 |
0,000073 |
|
|
15-16 |
0,7 |
63,73 |
49,95 |
0,000162 |
|
|
16-17 |
0 |
35,60 |
49,66 |
0,000157 |
|
|
17-18 |
1,3 |
132,61 |
84,10 |
0,008367 |
|
|
18-19 |
0,2 |
37,90 |
85,25 |
0,009553 |
|
|
19-20 |
0,3 |
40,77 |
39,33 |
0,000047 |
|
|
20-21 |
1,5 |
164,75 |
102,76 |
0,072195 |
|
|
21-22 |
0,1 |
36,17 |
100,46 |
0,055375 |
|
|
22-23 |
0,2 |
37,90 |
37,04 |
0,000036 |
|
|
23-0 |
0,3 |
40,77 |
39,33 |
0,000047 |
|
|
Относительный износ (Fлето) |
0,502556 |
График средней температуры ННТ за сутки в летний период при заданной нагрузке (К).
Относительный износ изоляции обмотки трансформатора при заданном суточном графике нагрузок с учетом температур зимнего и летнего периодов
Fг = (Fлето + Fзима) /2 = 0,337
Срок службы согласно вычисленному Fг:
25/ Fг = 74,09 года.
Годовой износ = (Fг/25) •100% = 1,35 %
Износ за 5 лет = 1,35 %•5 = 6,75 %
Остаточный срок службы = 25 - ( (Fг/25) •5) = 23,31 года.
При заданных среднечасовых нагрузках относительный срок службы изоляции обмотки трансформатора составит 74,09 года. Износ изоляции обмотки трансформатора за 5 лет работы в заданном режиме составил 6,75 %. При номинальных нагрузках остаточный срок службы изоляции обмотки трансформатора составит 23,31 года.
Задача № 2 Расчет балльной системы оценки состояния контактной сети
В задаче требуется:
1. Для заданного участка контактной сети составить таблицу отступлений параметров контактной сети от нормативов с указанием количества штрафных баллов.
2. Рассчитать количество штрафных баллов, приходящихся в среднем на 1 км проверенного участка, и дать оценку состояния контактной сети по действующим нормативам.
Исходные данные:
значения зигзагов контактного провода в точках фиксации и выноса в середине пролета кривого участка пути, а также значения высоты контактного провода.
|
№ опоры |
Последняя цифра учебного шифра |
|||||||
|
6 |
||||||||
|
зигзаг |
вынос |
высота |
зигзаг |
вынос |
высота |
всего |
||
|
11 |
-290 |
6300 |
0 |
0 |
||||
|
13 |
+300 |
6400 |
0 |
0 |
||||
|
15 |
+100 |
6400 |
0 |
0 |
||||
|
17 |
-300 |
6400 |
0 |
0 |
||||
|
19 |
+300 |
6200 |
0 |
0 |
||||
|
21 |
+50 |
6200*** |
0 |
0 |
||||
|
23 |
-300 |
6000 |
0 |
0 |
||||
|
25 |
+300 |
5800 |
0 |
0 |
||||
|
27 |
-250 |
5600 |
0 |
200 |
200 |
|||
|
29 |
+300 |
5900 |
0 |
0 |
||||
|
31 |
-280 |
5900 |
0 |
0 |
||||
|
33 |
+300 |
6000 |
0 |
0 |
||||
|
35 |
-300 |
6100 |
0 |
0 |
||||
|
37 |
+400 |
6200 |
50 |
0 |
50 |
|||
|
39 |
-400 |
6300 |
50 |
0 |
50 |
|||
|
41 |
+200 |
6200 |
0 |
0 |
||||
|
43 |
-300 |
6300 |
0 |
0 |
||||
|
45 |
+400 |
6300 |
50 |
0 |
50 |
|||
|
47 |
-200 |
6400 |
0 |
0 |
||||
|
49 |
+300 |
6400 |
0 |
0 |
||||
|
51 |
-300 |
6300 |
0 |
0 |
||||
|
53 |
+300 |
6200 |
0 |
0 |
||||
|
55 |
-400 |
6000 |
50 |
0 |
50 |
|||
|
57 |
-100 |
6200 |
0 |
0 |
||||
|
59 |
-300* |
6200 |
0 |
0 |
||||
|
61 |
-300 |
+100 |
6200 |
0 |
0 |
0 |
||
|
63 |
-200 |
+150 |
6100 |
0 |
0 |
0 |
||
|
65 |
-300 |
+200 |
6000 |
0 |
0 |
0 |
||
|
67 |
-350 |
-350 |
6000 |
50 |
50 |
0 |
100 |
|
|
69 |
-300 |
+200 |
6200 |
0 |
0 |
0 |
||
|
71 |
-300* |
+250 |
6100 |
0 |
50 |
0 |
50 |
|
|
73 |
-300 |
6300 |
0 |
0 |
||||
|
75 |
+300 |
6300 |
0 |
0 |
||||
|
77 |
-280 |
6300 |
0 |
0 |
||||
|
79 |
+300 |
6300 |
0 |
0 |
* Граница кривой.
** Высота указана только в точках фиксации контактного провода.
*** Место искусственного сооружения.
Так как длина одного пролета равна 60 м., общая длина приведенной линии составит:
(79-11)/2 х60 = 2040 м.
Всего штрафных баллов 550 на 2,04 км. линии. На один км линии 550/2,04 = 269,6 штрафных балла. Число штрафных баллов на км линии:
150 В 269,6 поэтому состояние контактной сети - неудовлетворительное.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип действия трансформатора, элементы его конструкции. Вычисление мощности фазы, номинальных токов и короткого замыкания. Расчет основных размеров трансформатора и обмотки. Определение размеров магнитной системы, массы стали и перепадов температуры.
курсовая работа [649,9 K], добавлен 25.06.2011Определение основных электрических величин и коэффициентов трансформатора. Расчет обмотки типа НН и ВН. Определение параметров короткого замыкания и сил, действующих на обмотку. Расчет магнитной системы трансформатора. Расчет размеров бака трансформатора.
курсовая работа [713,7 K], добавлен 15.11.2012Определение расчетных поверхностей теплообмена и перепадов температур. Расчет суммарного потока теплоты через поверхность бака трансформатора. Определение зависимости изменения температуры воздуха и масла от коэффициента загрузки трансформатора.
курсовая работа [733,9 K], добавлен 19.05.2014Структурная схема тяговой подстанции. Выбор типа силового трансформатора. Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции. Определение расчетных токов короткого замыкания. Выбор и проверка изоляторов, высоковольтных выключателей, аккумуляторной батареи.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 19.09.2012Расчет основных величин трансформатора станции. Определение потерь короткого замыкания, механических сил в обмотках и их нагрева. Вычисление размеров магнитной системы и потерь холостого хода трансформатора. Расчет превышения температуры устройствами.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.06.2015Проект трансформатора, электрические параметры: мощность фазы, значение тока и напряжения; основные размеры. Расчет обмоток; характеристики короткого замыкания; расчет стержня, ярма, веса стали, потерь, тока холостого хода; определение КПД трансформатора.
учебное пособие [576,7 K], добавлен 21.11.2012Определение основных размеров трансформатора. Рассмотрение параметров короткого замыкания. Выбор типа обмоток трехфазного трансформатора. Определение размеров ярма и сердечника в магнитной системе. Тепловой расчет трансформатора и охладительной системы.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 07.05.2019Мощность одной фазы и одного стержня трансформатора. Выбор схемы конструкции и изготовления магнитной системы. Расчет трансформатора и выбор соотношений конструкции обмоток размеров с учетом заданных значений. Определение параметров короткого замыкания.
курсовая работа [202,8 K], добавлен 11.10.2012Габаритная мощность трансформатора. Плотность тока в обмотках трансформатора преобразователя. Броневые ленточные магнитопроводы. Число витков вторичных обмоток. Перегрев сердечника по отношению к окружающей среде. Толщина катушки трансформатора.
контрольная работа [263,4 K], добавлен 26.11.2009Расчет 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 17.06.2012Расчет обмоток трансформатора, этапы, принципы данного процесса. Методика определения потерь короткого замыкания. Тепловой расчет трансформатора. Вычисление теплопроводности обмотки, а также среднего превышения температуры обмотки над температурой масла.
контрольная работа [84,0 K], добавлен 11.04.2014Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний, определение размеров трансформатора. Вычисление параметров короткого замыкания, магнитной системы, потерь и тока холостого хода. Тепловой расчет трансформатора, его обмоток и бака.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 06.11.2014Особенности трансформатора малой мощности с воздушным охлаждением. Изучение материалов, применяемых при изготовлении трансформатора малой мощности. Расчет однофазного трансформатора малой мощности. Изменение напряжения трансформатора при нагрузке.
курсовая работа [801,6 K], добавлен 12.10.2019Определение основных электрических параметров и размеров трансформатора, расчет обмоток, выбор его схемы и конструкции. Параметры короткого замыкания. Тепловой расчет исследуемого трехфазного трансформатора. Окончательный расчет магнитной системы.
курсовая работа [984,2 K], добавлен 29.05.2012История открытия явления электромагнитной индукции, лежащего в основе действия электрического трансформатора. Характеристика устройства и режимов работы трансформатора. Определение габаритной мощности и коэффициента полезного действия трансформатора.
презентация [421,9 K], добавлен 20.02.2015Расчёт основных электрических величин трансформатора. Определение диаметра окружности в которую вписана ступенчатая фигура стержня. Выбор конструкции обмоток трансформатора. Расчет обмотки низкого напряжения. Определение потерь короткого замыкания.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 22.05.2012Расчет 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 19.09.2019Назначение, состав, оборудование и структурная схема тяговой подстанции. Выбор оборудования, расчет параметров защит трансформаторов. Газовая, дифференциальная и максимальная токовая защита понижающего трансформатора. Перегрузки, защита включения обдува.
дипломная работа [526,5 K], добавлен 05.09.2010Расчет обмоточного трансформатора с медными обмотками на чашечном магнитопроводе. Нахождение тока холостого хода и короткого замыкания. Определение показателей трансформатора, выполненного на торроидальном магнитопроводе. Обзор напряжения питающей сети.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 11.09.2009Методика и основные этапы проведения расчета обмоток заданного трансформатора низких и высоких напряжений. Определение потерь короткого замыкания. Тепловой расчет трансформатора. Определение средних температур обмоток, по нормативам и фактических.
контрольная работа [339,9 K], добавлен 18.04.2014
