Расчет трансформатора

где n - число проводников обмотки в радиальном направлении;

а - радиальный размер одного проводника;

в1 - коэффициент, характеризующий заполнение высоты обмотки проводниковым материалом,

(3.4)

b - осевой размер параллельного проводника;

m₁ - проводников обмотки в осевом направлении;

Определим коэффициент заполнения для стороны высокого и низкого напряжения:

Коэффициента увеличения основных электрических потерь для обмотки высокого и низкого напряжений:

Определяем плотность теплового потока для обмотки высокого напряжения из медного провода:

,

Потери в отводах Р_отв1 и Р_отв2 определяются приближенно для каждой обмотки в зависимости от схемы соединения обмотки.

При соединении обмотки НН в «Треугольник»:

(3.5)

При соединении обмотки ВН в «Звезду»:

Далее определяем потери в стенке бака, по формуле:

, (3.6)

гдеk - коэффициент, принимаем k = 4,5;

Итак,

Исходя из выше представленных расчетов, определяем полные потери к.з. Р_к:

(3.7)

Расчетное значение Вт не должно отличаться от заданного более чем на ± 5%.

Проверка:

.

Так как 4,62 % ? 5%, то расчёт проведён верно.

3.2 Определение напряжения короткого замыкания

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

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

Напряжение к.з. U_k, %, определяют через его составляющие:

, (3.8)

гдеu_кa - активная составляющая напряжения к.з., %;

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

Определяем величину u_кa по формуле

(3.9)

Определяем величину u_кr по формуле

(3.10)

гдеа_р - ширина приведенного канала рассеяния, м;

Определяем высоту регулировочной катушки:

Определяем коэффициент k_q по формуле

(3.10)

k_p - коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю.

k_p = 0,95

Далее определяем значение u_кr

Исходя из полученных данных определяем u_к

Расчетное значение u_k=5,581%, не должно отличаться от заданного u_k=5,5% более чем на ± 5%.

Проверка:

.

Так как 1,7 % ? 5 %, то расчёт проведён верно.

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 F_p. Радиальные силы, определяются по формуле

F_p = 0,628• (i_кm1•W₁)²••k_p•10^-6, (3.11)

гдеi_кm1 - ударный ток к.з. для обмотки НН, А;

.

Определяем ударный ток

Итак, определяем F_р по формуле (3.11):

F_p = 0,628• (13700•169)²• 1,944•0,95•10^-6 = 6,495•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

, (3.12)

гдеF_сж - сила сжатия межкатушечных прокладок, Н;

n - число прокладок по окружности обмотки, соответствует числу реек (12...24), n=12;

а₁ - радиальный размер обмотки,

b_пр - ширина прокладки, для обеих обмоток b_пр = 310^-3 м.

Для обмотки НН:

F_сж1 = F`_ос + F``_ос, (3.13)

Для обмотки ВН:

F_сж2 = F`_ос - F``_ос, (3.14)

гдеF`_oc - осевая сила, обусловленная поперечной составляющей магнитного поля рассеяния, вызванного конечными размерами обмоток, Н;

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

,

гдеl`_x - высота всех регулировочных катушек, м;

;

l`` - расстояние от поверхности стержня до стенки бака,

здесь А - это длина бака, её расчет произведен в пункте 6.2.1

Тогда :

Напряжения сжатия:

(Па)

Изобразим продольное и поперечное поля рассеяния в концентрических обмотках (Рисунок 6).

Рис. 6 - Продольное и поперечное поля рассеяния в концентрических обмотках

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. Сечение стержня изображено на рисунке 7.

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

Длина стержня l_c , м

l_c = l + l`₀₂ + l``₀₂, (4.1)

гдеl`₀₂ - расстояние от обмотки до нижнего ярма, м;

- расстояние от обмотки до верхнего ярма, м.

Итак,

l_c = 1,387 + 0,08 + 0,14 = 1,607 (м).

Определяем массу стали стержней m_c , кг

m_c = m_c`+ m_c``, (4.2)

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

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

m_c` = 3П_фсk_зl_cc,

где_c - плотность электротехнической стали, _c = 7650 (кг/м³).

m_c`= 30,2010,961,607·7650=7128 (кг)

m_c`` = 3(П_фсk_за_1яc - m_у),

гдеа_1я - ширина наибольшего пакета ярма, а_1я = 0,385 м;

m_y - масса стали одного угла, m_y = 230 кг;

m_c`` = 3(0,2010,96 0,3857650 - 230) =1018 (кг).

Масса стали стержней

m_c = 7128 + 1018 = 8146 (кг)

Масса стали ярм m_я:

m_я = m_я`+ m_я``, (4.3)

гдеm`_я - масса стали частей ярм, заключённых между осями крайних стержней;

m``_я - масса стали в частях ярм, которые находятся за пределами 2С_м.о, кг;

m`_я = 2(m - 1)С_м.оП_ф.яk_зc,

где - расстояние между осями соседних стержней:

m`_я = 2(3 - 1)0,8930,20310,967650 = 5329 (кг)

m``_я = 2m_у = 2230= 460 (кг).

Полная масса стали ярм:

m_я = 5329 + 460= 5789 (кг).

Определяем полную массу плоской магнитной системы

m_CT = m_C + m_Я = 8146 + 5789 = 13935 (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 = k_пд р_с(m_c + 0,5k_упm_у) + k_пд р_я(m_я - 6m_у + 0,5k_упm_у), (4.4)

гдеk_пд - коэффициент, учитывающий ряд технологических факторов, для пластин с отжигом k_пд = 1,08;

Р_с и Р_я - удельные потери в стержне и ярме зависят от марки стали и от индукции в стержне В_с и ярме В_я.

Уточенное значение индукции в стержне В_с

Значение индукции в ярме В_я

Принимаем р_с = 1 Вт/м², р_я = 1 Вт/м².

Коэффициент k_уп учитывает потери в узлах магнитной системы и зависит от числа косых (6 шт.) и прямых (0 шт.) стыков в магнитной системе, k_уп = 7,68.

Р₀=1,081(8146+0,57,68230)+1,081(5789-6230+0,57,68230)= 1,54710⁴ (Вт).

Расчетное значение потерь холостого хода Р₀= 1,54710⁴ (Вт) не должно отличаться от заданного Р₀ = 1,4510⁴ Вт более чем на +7.5%.

Проверка:

.

Так как в 6,672 % < 7,5 %, то расчет правильный.

4.3 Определение тока холостого хода трансформатора

При расчете токи холостого хода трансформатора определяют его активную составляющую i_oa и реактивную составляющую i_or и выражают их в процентах от номинального тока.

Определяем активную составляющую тока холостого хода по формуле

% (4.5)

Определяем реактивную составляющую тока холостого хода по формуле

% (4.6)

гдеQ₀ - полная намагничивающая мощность трансформатора, ВА.

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

Q₀ = k_тяk_тшk_тп{k_тзk_тр[q_cm_c + q_я(m`_я - 4m_у) + 0,5(q_c + q_я)m_уk_ут] + +n_косП_косq_з.кос + n_прП_прq_з.пр} (4.7)

гдеk_тя - коэффициент учитывающий форму ярма, k_тя = 1;

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

k_тп - коэффициент учитывающий прессовку стержней и ярм при сборке остова, k_тп = 1,06;

k_тз - коэффициент учитывающий срезку заусенцев, при отжиге k_тз=1,6;

k_уп - коэффициент учитывающий увеличение намагничивающей мощности в узлах магнитной системы, выбирается исходя из числа косых n_кос = 6 и числа прямых n_пр = 0 стыков, k_уп = 14,5;

k_тр - коэффициент учитывающий резку пластин, при отжиге k_тр=1,38;

q_с и q_я - удельные намагничивающие мощности для стали стержней и ярм находятся в зависимости от индукции в стержне В_с=1,45 и индукции в ярме В_я= 1,438. Принимаем q_с = 1,77 ВА/кг, q_я = 1,77 ВА/кг;

q_з.кос - удельная намагничивающая мощность для зазора в косом стыке, зависит от индукции в этом стыке В_зкос.

Соответственно принимаем q_з.кос=6400 ВА/кг

q_з.пр - удельная намагничивающая мощность для зазора в прямом стыке q_зпр = 15550 ВА/кг.

Определяем площадь сечения зазора косого стыка П_кос

Определяем площадь сечения зазора прямого стыка

Далее определяем значение Q₀

Определяем реактивную составляющую тока холостого хода

Определяем ток холостого хода

Расчетное значение i₀ = 0,824%, не должно превышать заданное значение i₀= 0,8% более чем на 15%.

Проверка:

.

Так как 2,97 ? 15%, то расчёт проведен верно.

5. Электрическая схема замещения трансформатора и определение ее параметров

Изобразим Т-образную схему замещения двухобмоточного трансформатора (Рисунок 7).

Рис. 7 - Т-образная схема замещения двухобмоточного трансформатора

Определяем параметры трансформатора

Активное сопротивление обмоток трансформатора:

(5.1)

Реактивное сопротивление обмоток трансформатора:

Активное сопротивление стали трансформатора:

Реактивное сопротивление стали трансформатора:

После этого определяем параметры рабочего контура, схемы замещения трансформатора.

Активное сопротивление контура

Реактивное сопротивление контура

Используя определенные выше сопротивления, токи и напряжения трансформатора, строится векторная диаграмма трансформатора (Рисунок 8).

Рис. 8. - Векторная диаграмма трансформатора

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:

(6.1)

Внутренний перепад температуры обмоток ВН и НН определяется по формуле:

(6.2)

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

д - толщина изоляции провода на одну сторону (м)

- теплопроводность изоляции провода, для лакированной бумаги

(Вт/м•^оС)

,

.

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

(6.3)

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:

- для трансформаторов с масляным охлаждением с дутьем,

k₂=1 - для наружных обмоток ВН,

;

Тогда

.

Для винтовой обмотки НН перепад температуры на поверхности определяется по формуле

Принимаем, согласно [1]:

- для трансформаторов с масляным охлаждением с дутьем,

k₂=1,1- для внутренних обмоток НН,

Тогда

,

.

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.

(6.4)

6.2 Расчет бака и радиаторов.

6.2.1 Геометрические размеры бака и радиаторов, масса трансформатора

Бак трехфазного масляного трансформатора с плоской магнитной систе-

мой 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:

(6.5)

длина:

(6.6)

высота:

(6.7)

где - длина стержня, м,

- внешний диаметр обмотки ВН,

- расстояние между осями стержней магнитопровода, 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 по [1 ] :

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.

Рис. 9 - Размеры 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 , 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.

Рис. 10. - Бак трансформатора

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,

(6.8)

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

- масса металла обмоток,

(кг)

- полная масса электротехнической стали магнитопровода, кг;

- масса масла в баке,

(6.9)

- внутренний объем гладкого бака овальной формы, м³,

(6.10)

- объем, занимаемый активной частью, м³,

Тогда

(кг)

- масса бака,

(6.11)

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

(кг)

В трансформаторах IV габарита мощности 10 МВА применяется система охлаждения Д (циркуляция масла с дутьем). В системе охлаждения Д теплоотдача от обмоток к окружающей среде осуществляется путем обдува радиаторов вентиляторами.

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

Основным элементом прямотрубных радиаторов являются трубчатые секции, изготовленные из овальных прямых труб 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 2 рядов по 10 труб в ряду, в радиаторах 20 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.

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

(6.12)

Радиатор выбирается из условия:.

Параметры радиатора:

форма труб: круглая с диаметром 30 мм;

число труб: 16 х 10=160 (16 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: 453,3 кг;

масса масла: 266,6 кг.

Для выбранного размера бака рассчитываем поверхность конвекции стенки бака:

(6.13)

Ориентировочная поверхность излучения бака с радиаторами:

,

Ориентировочная необходимая поверхность конвекции:

(6.14)

где - среднее превышение температуры наружной стенки бака над температурой воздуха, которая находится как, предварительно приняв перепад температуры на внутренней поверхности бака 5^оС и запас 2^оС:

^оС

Тогда,

Поверхность конвекции составляется из поверхности бака и поверхности крышки бака:

(6.15)

Поверхность конвекции радиатора, приведенная к поверхности стенки бака:

--

где k_Ф - коэффициент, зависящий от формы поверхности конвекции;

F_KK - поверхность конвекции двух коллекторов.

Поверхность конвекции радиаторов:

, (6.16)

Необходимое число радиаторов:

Принимаем 4 радиатора.

Поверхность конвекции бака:

(6.17)

Среднее превышение температуры масла вблизи стенки над температурой внутренней поверхности стенки трубы:

(6.18)

^оС

Превышение средней температуры масла над температурой воздуха:

^oC

Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой воздуха:

^oC < 60 ^oC

Превышение средней температуры обмоток над температурой воздуха:

^oC < 65 ^oC

^oC < 65 ^oC

Превышение температуры масла в верхних слоях и обмоток лежат в пределах допустимого нагрева.

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 конструкции переключателя может быть точечным или полосовым. Точечный контакт применяется в трёхфазных переключателях для регулирования в нулевой точке при токе до 50 А и напряжении до 35 кВ.

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 35 кВ. 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 IV габарита при напряжении 35 кВ 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 11). Переключающие устройства типа П6 и П8 просты по конструкции и надёжны в эксплуатации.

Таблица 7.1 Размер однофазного переключателя типа П6.

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

Рис. 11 - Конструкция и схема работы однофазного переключающего устройства барабанного типа П6: 1 - штифт;2 - переходная трубка; 3- трубка; 4 - диск; 5 - втулка; 6 - контактные кольца; 7 - коленчатый вал; 8 - контактные латунные стержни; 9 - подводящий провод (кабель).

Рис. 12 - Крепление переключателя барабанного типа на активной части трансформатора: 1-колпак привода; 2-фланец, приваренный к крышке бака; 3-крышка бака; 4-вал привода; 5-штанга привода; 6-ярмовая балка; 7-деревянная рама; 8-защитный бумажно-бакелитовый цилиндр; 9-короткий цилиндр; 10-переключатель; 11-текстолитовая шпилька; 12-кабель.

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. 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 13).

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.

Толщина горизонтальных планок в трансформаторах IV габарита 0,5…0,7 м. Размеры вертикальных планок (стоек) 0,06 х 0,1 м в трансформаторах IV габарита.

Рис. 13 - 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.

7.3 Выбор и размещение вводов

В масляных трансформаторах обмотки присоединяются к электрической сети проходными изоляторами, или вводами, которые вставляются в отверстия в крышке или стенках бака. Ввод состоит из токоведущей части в виде металлического стержня или шины и изолятора, отделяющего токоведущую часть от крышки.

Ввод должен надёжно обеспечивать изоляцию токоведущего стержня от заземлённой крышки или стенок бака со стороны масла и со стороны воздуха, а также давать возможность присоединения трансформатора к внешней сети. Вводы разрабатываются на определённый класс напряжения и номинальный ток.

Съемные вводы на напряжение 6…35 кВ представлены одним изолятором, который крепится к крышке бака нажимными кулачками и шпильками или болтами (Рисунок 14, 15).

Применение съёмных вводов позволяет отказаться от механической связи крышки бака с активной частью трансформатора. Размещение вводов на крышке бака показано на Рисунке 15.

Таблица 7.2 Минимальные расстояния между вводами на крышке бака.

Таблица 7.3 Основные параметры и размеры изоляторов.

Рис. 14. Ввод для наружной и внутренней установки на напряжения 3, 6 и 10 кВ для токов от 100 до 600 А: 1 - медная шпилька; 2 - латунная гайка; 3 - латунный колпак; 4 - стальная шпилька; 5,6 - стальные гайка и шайба; 7 - резиновое кольцо; 8 - фарфоровый изолятор; 9 - стальной штампованный фланец; 10 - кулачок; 11 - резиновое уплотнение; 12 - токоведущая шпилька.

Рис. 15. - Ввод для наружной установки на напряжение 20 и 35 кВ при токе до 250 А: 1 - медная шпилька; 2 - латунная гайка; 3 - латунный колпак; 4,5,6 - стальные шпилька, гайка, шайба.

Рис. 16 - Размещение вводов на крышке бака трансформатора

7.4 Крепление активной части трансформатора в баке

При крепление активной части трансформатора IV габарита винт 3 (Рисунок 17) вворачивается в пластину 2 и упирается уголок 6, приваренный к стенке бака. Между винтом и уголком устанавливаются пята 4 и литая изоляция 5. Со стороны пластины винт законтрогаен гайкой 8.

Положение активной части в баке снизу фиксируется шипами, приваренными к дну бака. Шипы при установке активной части входят в отверстия нижних ярмовых балок.

Рис. 17 - Крепление активной части трансформатора с помощью винтов, упирающихся в уголки: 1 - косынка; 2 - пластина; 3 - винт; 4 - пята; 5 - литая изоляция; 6 - уголок; 7 - стенка бака; 8 - гайка.

Внутренние металлические части трансформатора, находясь в электрическом поле, приобретают некоторый потенциал. Поэтому между отдельными металлическими частями, а также между ними и баком возникают разности потенциалов. Хотя они, как правило, невелики, но могут превзойти электрическую прочность небольших изоляционных промежутков, разделяющие металлические части, и вызвать разряды, которые разлагают масло. Во избежание этого магнитопровод и ярмовые балки заземляют с помощью лужёных медных лент размером (0.3х30 или х40)·10 ^-3м или шинок, соединяющих верхние слои верхнего ярма магнитопровода с ярмовыми балками, которые, через элементы крепления активной части трансформатора соединяются с баком и заземлением трансформатора. Один конец ленты помещают между пластинами на расстоянии 0.01 м от края ярма на глубину 0.04…0.07 м, а другой прикрепляют болтом к полке верхней ярмовой балки.

7.5 Выбор вспомогательной аппаратуры

7.5.1 Расширитель

Работа трансформатора сопровождается изменением его температуры и, как следствие, колебаниями уровня масла. Установка расширителя позволяет

существенно уменьшить открытую поверхность масла, соприкасающуюся с воздухом, ограничив его окисление, а также предохранить масло в баке от увлажнения и загрязнения. Влага и грязь, попадающие в расширитель, собираются в его нижней части и удаляются. Расширитель (Рисунок 18) снабжается указателем контроля масла (уровня). Расширитель располагается вдоль узкой стороны бака, справа от него, если смотреть на трансформатор со стороны вводов ВН.

Таблица 7.4. - Размеры расширителя в метрах

Подобные документы

• Расчёт трёхфазного трансформатора

  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
  

• Расчет трансформатора

  Расчёт основных электрических величин и изоляционных расстояний трансформатора. Определение параметров короткого замыкания. Окончательный расчёт магнитной системы. Определение параметров холостого хода. Тепловой расчёт трансформатора, обмоток и бака.
  
  курсовая работа [2,8 M], добавлен 08.06.2014
  

• Расчёт воздушного трансформатора

  Расчет комплексных сопротивлений реактивных элементов схемы. Полное сопротивление контура вторичной обмотки трансформатора. Относительная ошибка баланса активной мощности. Построение векторной диаграммы токов воздушного трансформатора в рабочем режиме.
  
  лабораторная работа [50,8 K], добавлен 10.06.2015
  

• Расчет параметров трансформатора

  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
  

• Расчет трансформатора типа ТМ–1600/20

  Определение геометрических параметров трансформатора. Выбор схемы магнитопровода. Расчет обмоток высокого и низкого напряжения, потерь мощности короткого замыкания, тока холостого хода трансформатора, бака и радиаторов. Размещение отводов и вводов.
  
  курсовая работа [926,2 K], добавлен 09.05.2015
  

• Расчёт и конструирование силового трёхфазного трансформатора

  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
  

• Параметры трансформатора и двигателя

  Методика определения номинальных параметров трансформатора: номинальных токов, фазных напряжений, коэффициента трансформации. Параметры Г-образной схемы замещения трансформатора. Вычисление основных параметров номинального режима асинхронного двигателя.
  
  контрольная работа [1,1 M], добавлен 06.06.2011
  

• Расчет силового масляного трансформатора ТМГ 63\15 мощностью 63 кВА

  Определение 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 15.11.2012
  

• Проект силового трёхфазного трансформатора мощностью 4300 кВА

  Определение основных электрических величин. Расчет размеров трансформатора и его обмоток. Определение параметров короткого замыкания. Окончательный расчет магнитной системы и параметров холостого хода. Тепловой расчет и расчет системы охлаждения.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.06.2011
  

• Расчет силового трансформатора

  Проектирование силового трансформатора ТМ-10000/35. Выбор изоляционных расстояний. Расчет размеров трансформатора, электрических величин, обмоток, параметров короткого замыкания, магнитной системы, коэффициента полезного действия при номинальной нагрузке.
  
  курсовая работа [3,4 M], добавлен 10.12.2013
  

• Расчет силового трансформатора

  Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний. Определение геометрических параметров магнитной системы. Расчет параметров трансформатора типа ТМ-250/6 при различных значениях коэффициента загрузки. Параметры короткого замыкания.
  
  курсовая работа [160,1 K], добавлен 23.02.2013
  

• Проект трёхфазного масляного трансформатора

  Проект трёхфазного трансформатора с плоской шихтованной магнитной системой и с медными обмотками. Определение основных электрических величин и изоляционных расстояний. Расчет обмоток, параметров короткого замыкания, магнитной системы; тепловой расчет.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.05.2014
  

• Расчет трехфазного трансформатора

  Определение 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 29.05.2012
  

• Расчет масляного трансформатора

  Проект масляного трансформатора мощностью 160 кВА. Определение основных электрических величин. Выбор типа конструкций, расчет обмоток высокого и низкого напряжения. Расчёт магнитной системы трансформатора и параметров короткого замыкания; тепловой расчет.
  
  курсовая работа [474,1 K], добавлен 17.06.2017
  

• Расчет основных электрических величин трансформатора

  Определение 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 07.05.2019
  

• Релейная защита и автоматика главной понизительной подстанции завода транспортного машиностроения

  Выбор необходимого объёма релейной защиты и автоматики. Расчет токов короткого замыкания. Расчет параметров схемы замещения сети. Проверка трансформатора тока. Газовая защита трансформатора. Расчет релейной защиты трансформатора собственных нужд.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014
  

• Проектирование трансформатора мощностью 63 кВА

  Нахождение главных и конструктивных размеров магнитопровода и обмоток. Проведение электромагнитного и теплового расчета трансформатора. Вычисление параметров трансформатора для определения токов однофазного, двухфазного и трехфазного короткого замыкания.
  
  курсовая работа [566,5 K], добавлен 22.09.2021
  

• Расчет трансформатора

  Расчет эквивалентной схемы замещения трансформатора, учитывающей различные распределенные параметры реального трансформатора, и по математической модели проанализированы искажения, вносимые индуктивностями рассеяния, собственными ёмкостями обмоток.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.12.2012
  

• Расчет масляного трансформатора типа ТМ-250/10

  Мощность 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 11.10.2012
  

• Расчет трансформатора

  Расчет 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 06.11.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам