Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

КАФЕДРА: «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ»

Курсовая работа

По дисциплине: «Электрические машины»

Расчёт трёхфазного силового

масляного двухобмоточного трансформатора

Екатеринбург-2011

Оглавление

Реферат

Введение

Задание

1. Расчет основных электрических величин трансформатора

2. Определение основных размеров трансформатора

3. Конструкция изоляции

3.1 Главная изоляция обмоток

3.2 Витковая изоляция

3.3 Междуслойная изоляция

3.4 Междукатушечная изоляция

3.5Усиленная изоляция входных витков и катушек

3.6 Изоляция отводов

4. Выбор конструкции обмоток

5. Расчет обмотки низкого напряжения

6. Расчет обмотки высокого напряжения

7. Определение потерь короткого замыкания

8. Определение напряжения короткого замыкания

9. Определение механических сил в обмотках

Заключение

Список литературы

Реферат

В курсовом проекте содержится: пояснительная записка 36 стр., 13 рис., 2 приложения.

Трансформатор, потери холостого хода, ярмо, ток короткого замыкания, изоляция, плотность тока, испытательное напряжение, обмотка трансформатора, шихтованный стык, магнитный поток, остов трансформатора.

В курсовой работе рассчитан трехфазный силовой масляный двухобмоточный трансформатор, рассчитанный на длительный характер нагрузки при наружной установке. Высокое внимание уделяется выявлению связей геометрических размеров трансформатора и его электромагнитных, тепловых нагрузок.

трансформатор трехфазный силовой масляный

Введение

Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством явления электромагнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока.

В общем случае вторичная система может отличатся от первичной любыми параметрами: значениями напряжения и тока, числом фаз, формой кривой напряжения (тока), частотой. Наибольшее применение в электротехнических установках имеют силовые трансформаторы, посредством которых изменяют значения переменного напряжения и тока. При этом число фаз, форма кривой напряжения (тока) и частота остаются неизменными.

Необходимость распределения энергии по разным радиальным направлениям между многими мелкими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с числом генераторов.

В курсовой работе рассмотрен трехфазный силовой масляный двухобмоточный трансформатор ТМ-250.

Цель курсовой работы:

Научиться производить инженерные расчеты при проектировании электрической машины, выявить соответствующие зависимости между геометрическими размерами трансформатора и его энергетическими характеристиками.

Задачи курсовой работы:

Произвести полный расчет основных элементов и параметров конструкции трансформатора, а именно: диаметра стержня магнитопровода, расчет обмоток, потери, ток х.х. и к.з., механических усилий, параметров магнитной системы, тепловой расчет трансформатора.

Задание

Необходимо спроектировать трехфазный силовой масляный двухобмоточный трансформатор с параметрами, согласно ГОСТ 11677-85 и ГОСТ 11920-73 которые должны быть получены с заданной точностью.

В задании на курсовую работу указаны следующие данные:

- Полная мощность трансформатора S= 250 кВА;

- Номинальное линейное напряжение обмотки НН U1Л= 0,4 кВ;

- Номинальное линейное напряжение обмотки ВН U2Л= 10 кВ;

- Потери короткого замыкания Рк= 3,7 кВт;

- Потери холостого хода Ро= 0,74 кВт;

- Напряжение короткого замыкания Uк= 4,5 %;

- Ток холостого хода Io= 2,3 % ;

- Материал обмоток - медь;

- Схема и группа соединения обмоток - ? / ? -

Магнитная система трансформатора - плоская, из рулонов холоднокатаной стали.

Трансформатор рассчитывается на длительный характер нагрузки и наружную установку.

Способ регулирования напряжения - переключение без возбуждения трансформатора (ПБВ), диапазон регулирования напряжения ± 2 2,5 % от U2н. Трансформаторы должны иметь устройства для переключения регулировочных отводов обмотки ВН.

1. Расчет основных электрических величин трансформатора

1. Мощность одной фазы, кВА:

, (1.1)

где m- число фаз, m = 3.

кВА

2. Мощность на один стержень, кВА:

, (1.2)

где с - число активных стержней, несущих обмотки трансформатора. Для силовых масляных трехфазных трансформаторов с = m = 3.

кВА

3. Номинальный линейный ток обмотки низкого напряжения, А:

(1.3)

А

4. Номинальный линейный ток обмотки высокого напряжения, А:

(1.4)

А

5. Номинальные фазные токи и напряжения обмотки низкого напряжения (звезда):

(1.5)

A;

(1.6)

В;

6. Номинальные фазные токи и напряжения обмотки высокого напряжения (треугольник):

(1.7)

A;

(1.8)

В;

7. Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

(1.9)

%

8. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

(1.10)

%

2. Определение основных размеров трансформатора

Рисунок 1 - Основные размеры трансформатора

Основной конструкцией трансформатора является его магнитная система, размеры которой вместе с размерами обмоток определяют его габариты. В проектируемом трансформаторе рассматривается плоская трехстрежневая магнитная система, поперечное сечение стрежня в виде симметричной многоступенчатой фигуры, вписанной в окружность. Это делается для наибольшего заполнения сталью площади круга, а также для изготовления технологичных цилиндрических обмоток. Обмотки на стержнях расположены концентрично по отношению друг к другу, причем для уменьшения расхода материала внутренней является обмотка НН.

Диаметр описанной окружности стержня магнитопровода предварительно находится по формуле и является первым основным размером трансформатора

,см. (2.1)

Мощность обмотки одного стержня S' =83,33 кВА.

Ширина приведенного канала рассеяния трансформатора, см:

 (2.2)

где а12 - размер канала между обмотками, а12 = 9 мм.

- суммарный приведенный размер обмоток, см,

, (2.3)

k - зависит от мощности трансформатора, металла обмотки, напряжения обмотки ВН; k=0,63.

см.

см.

Значение в приближенно равно 2,4.

Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского), kР =0,95.

Индукция в стержне Bс= 1,6 Тл.

Коэффициент заполнения активным сечением стали площади круга:

, (2.4)

где kкр - коэффициент заполнения площади круга площадью ступенчатой фигурой; kкр=0,92,

kз - коэффициент заполнения площади ступенчатой фигуры сталью, учитывающий толщину изоляционного слоя и не плотность запрессовки листов; kз =0,955.

см.

Принимаем d = 13 см.

Средний диаметр канала между обмотками:

, (2.5)

где a01 - размер канала между стержнем и обмоткой НН,

a12 - размер канала между обмотками ВН и НН,

Радиальный размер обмотки НН см, можно приблизительно вычислить по формуле:

, (2.6)

где - коэффициент может быть принят равным 1,1

см.

см.

Высота (осевой размер) обмотки:

, (2.7)

где в - коэффициент, зависящий от материала обмоток и габарита трансформатора.

см.

Активное сечение стержня (чистое сечение стали):

, (2.8)

см2.

Электродвижущая сила одного витка:

(2.9)

В.

3. Конструкция изоляции

Главными задачами при проектировании изоляции трансформатора являются выбор принципиальной конструкции изоляции, выбор изоляционных материалов, заполняющих изоляционные промежутки, и размеров изоляци-онных промежутков.

Изоляция в трансформаторе разделяет части, находящиеся под напряжением между собой, и отделяет их от заземленных частей. В силовых трансформаторах изоляция выполняется в виде конструкций из твердых ди-электриков - электроизоляционного картона, кабельной бумаги, лакотканей, дерева, текстолита, бумажно-бакелитовых изделий, фарфора и других мате-риалов. Части изоляционных промежутков, не заполненных твердым диэлек-триком, заполняются жидким диэлектриком - трансформаторным маслом.

Для упрощения расчета и стандартизации требований, предъявляемых к электрической прочности изоляции готового трансформатора, электрический расчет изоляции производится так, чтобы она могла выдержать приемосда-точные и типовые испытания, предусмотренные соответствующими нормами. Нормы испытаний составлены с учетом возможных в практике значений, длительности и характера электрических воздействий, содержат необходи-мые запасы прочности и закреплены в ГОСТ.

Испытательное напряжение обмоток в зависимости от класса изоляции и рабочего напряжения выбираются по таблице.

При этом в трансформаторах можно использовать материалы класса нагревостойкости А, допускающего температуру до 105° С.

3.1 Главная изоляция обмоток (изоляция от заземленных частей и между обмотками)

Главная изоляция обмоток определяется в основном электрической прочностью при частоте 50 Гц и соответствующими испытательными напряжениями, определяемыми по справочнику.

На рисунке 2 показан вариант конструкции главной изоляции обмоток с испытательным напряжением от 5 до 85 кВ.

Рисунок 2 - главная изоляция обмоток при испытательных напряжениях

8 - 85 кВ:

1 - изоляционные цилиндры; 2 - шайбы и прокладки; 3 - междуфазная перегородка

Основные размеры изоляционных деталей с учетом производственных допусков и минимально допустимые изоляционные расстояния такой конст-рукции могут быть выбраны по справочнику.

3.2 Витковая изоляция

Изоляцией между витками обычно служит собственная изоляция обмоточного провода. Выбор толщины изоляции провода для различных значений Uисп может быть сделан по справочнику. В этой таблице дана изоляция провода (витковая) для большей части катушек с нормальной изоляцией. Дополнительная изоляция между витками применяется обычно только на входных катушках.

3.3 Междуслойная изоляция

Выбор междуслойной изоляции зависит от принятой конструкции обмотки. В двухслойной цилиндрической обмотке из прямоугольного провода при суммарном рабочем напряжении двух слоев не более 1 кВ достаточной междуслойной изоляцией служит масляный канал шириной не менее 4 мм или прокладка из одного или двух слоев электроизоляционного картона толщиной по 0,5 мм каждый. При рабочем напряжении более 1 кВ и до 6кВ-масляный канал 6-8 мм или два слоя картона по 1 мм.

Для образования в обмотках, между обмотками и изоляционными цилиндрами осевых каналов чаще всего применяются рейки, склеенные из полос электроизоляционного картона или изготовленные из дерева твердой породы, например белого или красного бука. При намотке рейки укладываются по образующим цилиндра и плотно прижимаются проводами к цилиндру или ранее намотанной катушке. Толщина рейки при этом определяет ширину -радиальный размер осевого канала.

Число реек по окружности для трансформаторов до 630 кВ-А выбира-ют обычно исходя из условий удобства намотки, для более мощных трансформаторов - из условий механической прочности. Число реек ориентировочно принимается равным для трансформаторов мощностью до 100 кВ-А -6;100-560кВ-А-8;750-1350кВ-А-8-10; 1800-5600 кВ-А-10, 12.

Для трансформаторов мощностью 7500 кВ-А и выше число реек выби-рается таким, чтобы расстояние между их осями по среднему диаметру внешней обмотки было 15 - 18 см.

3.4 Междукатушечная изоляция

Изоляцией между катушками в винтовых и непрерывных спиральных обмотках могут служить угловые шайбы (рис.2, а), простые шайбы(рис.2, в) или радиальные масляные каналы(рис.2, б и в).

Рисунок 3 - Варианты конструкции междукатушечной изоляции

при дш=0,5 мм; б? 6мм; b=6 - 8 мм:

а - круглый провод; б, в - прямоугольный.

Угловые и простые шайбы перекрывают часть сечения охлаждающих каналов. Поэтому они применяются только в случаях, когда это допустимо по условиям охлаждения для трансформаторов с Uисп ?85 кВ при мощности на один стержень S'?110 кВ•А. во всех других случаях делают радиальные масляные каналы, высота которых выбирается достаточной для обеспечения прочности изоляции.

Из условий электрической прочности высота канала hk для последовательно включенных катушек находится по формуле:

, (3.1)

где Uкат - рабочее напряжение одной катушки, В.

Для образования радиальных масляных каналов применяют междукатушечные прокладки из электроизоляционного картона. Ширина прокладки определяется радиальной шириной обмотки. Прокладка высотой hk набирается из нескольких слоев электроизоляционного картона толщиной 0,5 - 3 мм. Ввиду того, что стандартные толщины листов электроизоляционного картона кратна 0,5 мм, расчетная толщина прокладок( и размеры каналов) должна быть также 0,5 мм. Число прокладок по окружности равно число реек.

Если регулировочные витки обмотки ВН располагаются по ее середине (рис. 3), то в месте разрыва обмотки напряжение между половинами обмотки ВН значительно больше напряжения между двумя соседними катушками последовательными катушками. Поэтому в месте разрыва обмотки высота радиального канала hkр должна быть увеличена.

Рисунок 4 - Схемы регулирования напряжения

По рисунку 4,б и г выполняются обмотки с выводом нулевой точки на крышку трансформатора.

3.5 Усиленная изоляция входных витков и катушек

В переходном процессе при подаче на обмотку волны перенапряжения с крутым фронтом на первые витки обмотки приходится большая часть перенапряжения. Для обмоток с Uисп ?55 кВ изоляция крайних витков выбирается усиленной.

При Uисп=55 кВ усиленная изоляция выполняется на начальной и конечной катушках при Uисп> 55 кВ - на двух первых и двух последних катушках каждой фазы.

Для увеличения импульсной прочности изоляции обмоток кроме усиления изоляции входных витков, для обмоток с Uисп> 85 кВ, применяется емкостная защита (рис.5).

Рисунок 5 - Схема емкостный защиты для обмотки 35 кВ

3.6 Изоляция отводов

Изоляционные расстояния и толщину изоляции отводов (с учетом производственных допусков) выбираются по таблице.

При этом толщина изоляции отвода определяется по испытательному напряжению той обмотки, от которой идет отвод, а изоляционное расстояние от отвода до другой обмотки - по наибольшему из двух испытательных напряжений.

4. Выбор конструкции обмоток

Средняя плотность ток в обмотках:

, (4.1)

А/мм2.

Предварительное сечение витка:

обмотки НН , (4.2)

мм2;

обмотки ВН , (4.3)

мм2.

После определения предварительного сечения витка выбираем обмотку НН цилиндрическая двухслойная из прямоугольного провода и ВН - цилиндрическая многослойная из круглого провода.

5. Расчет обмотки низкого напряжения

Рисунок 6 -Цилиндрическая двухслойная из прямоугольного провода

Число витков на фазу обмотки:

, (5.1)

, принимаем w1 = 56.

Уточненное значение ЭДС одного витка:

, (5.2)

В.

Действительная индукция в стержне:

, (5.3)

 Тл.

Число слоев обмотки:

(5.4)

Предварительный осевой размер (высота) витка, см:

, (5.5)

см.

По предварительному сечению витка из сортамента обмоточного провода для трансформаторов подбираем провод подходящего сечения.

Записываем размер подобранного провода:

.

Полное сечение витка,мм2:

, (5.6)

где П1'' - сечение одного провода

мм2.

Уточненная плотность тока обмотки НН, применяемая в дальнейших расчетах, А/мм2:

(5.7)

А/мм2.

Радиальный размер обмотки, см:

, (5.7)

где а11 - ширина осевого масляного канала между слоями обмотки

см.

Окончательная высота обмотки:

(5.8)

Внутренний диаметр обмотки, см:

(5.9)

см.

Наружный диаметр обмотки, см:

(5.10)

см.

Поверхность охлаждения обмотки НН, м2:

, (5.11)

м2.

6. Расчет обмотки высокого напряжения

В масляных трансформатора мощностью от 25 до 200 000 кВА ПБВ

(регулирование напряжения переключением ответвлений обмотки после отключения обмоток трансформатора от сети) предусмотрено выполнение в

обмотке ВН четырех ответвлений на +5%; +2,5%; -2,5%;-5% номинального напряжения помимо основного зажима с номинальным напряжением.

Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении определяется

по формуле:

, (6.1)

, принимаем 1400.

Число витков для одной ступени регулирования напряжения:

, (6.2)

, принимаем wр =35.

Число витков обмотки на ответвлениях:

- верхние ступени напряжения - ;

;

- при номинальном напряжении -;

- нижние ступени напряжения - ;

.

Предварительная плотность тока в обмотке ВН:

, (6.3)

А/мм2.

Предварительное сечение витка обмотки ВН:

, (6.4)

мм2.

По предварительному сечению витка из сортамента круглого обмоточного провода для трансформаторов подбираем провод подходящего сечения.

Записываем размер подобранного провода:

Полное сечение витка,мм2:

, (6.5)

где - сечение одного провода, nВ2 - число параллельных проводов.

мм2.

Уточненная плотность тока обмотки ВН, значения которой применяется в дальнейших расчетах, А/мм2:

, (6.6)

А/мм2.

Число витков в слое:

, (6.7)

принимаем 171.

Число слоев в обмотке:

, (6.8)

Причем обмотки ВН и НН имеют одинаковую высоту ==.

, принимаем nсл2 = 9.

Рабочее напряжение двух соседних слоев:

, (6.9)

В.

Число слоев кабельной бумаги 2 толщиной 0,12мм, дм.сл = 0,24 мм.

По испытательному напряжению обмотки ВН и мощности трансформатора определяем:

а) Размеры канала между обмотками ВН и НН

б) Толщина цилиндра между обмотками

в) Величина выступа цилиндра за высоту обмотки

г) Минимальное расстояние между обмотками ВН соседних стержней

д) Расстояние от обмотки ВН до ярма

Радиальный размер обмотки ВН без экрана, см:

, (6.10)

см.

Внутренний диаметр обмотки, см:

, (6.12)

см.

Наружный диаметр обмотки, см:

, (6.13)

см.

Расстояние между осями соседних стержней, см:

 (6.14)

см.

Поверхность охлаждения обмотки ВН, м2:

, (6.15)

где n=1, k=0,88 для одной катушки.

м2.

Рисунок 7 - Изоляция торцевой части многослойной цилиндрической обмотки

Рисунок 8 - Многослойная цилиндрическая обмотка из круглого провода

7. Определение потерь короткого замыкания

Масса алюминиевой обмотки НН и ВН, кг:

, (7.1)

кг.

кг.

Коэффициент добавочных потерь зависит от геометрических размеров проводников обмотки и их расположения по отношению к полю рассеяния трансформатора и определяется для каждой обмотки:

Для прямоугольного провода:

, (7.2)

где , (7.3)

Для круглого провода:

, (7.4)

где , (7.5)

где n - число проводников обмотки в направлении, перпендикулярном к направлению потока рассеяния;

m - число проводников обмотки в направлении, параллельном потоку рассеяния;

а - размер проводника в направлении, параллельным линиям магнитной индукции поля рассеяния;

b - размер проводника в направлении, перпендикулярным линиям магнитной индукции поля рассеяния;

l - общий размер обмотки (высота) в направлении потока рассеяния;

d - диаметр круглого провода.

Рисунок 9 - К определению добавочных потерь в обмотках

, (7.6)

.

Обмотка НН:

,

.

Обмотка ВН:

,

.

Электрические потери в обмотке НН и ВН с учетом добавочных потерь для алюминиевого провода, Вт:

, (7.7)

Вт;

Вт.

Плотность теплового потока обмоток НН и ВН, Вт/м2:

(7.8)

Вт/м2;

Вт/м2.

Расчет электрических потерь в отводах сводится к определению длины проводников и массы металла в отводах:

Сечение отвода принимается равным сечению витка:

, (7.9)

НН ;

ВН ;

Длина проводов отводов при соединении в звезду, см:

, (7.10)

см.

Масса меди отвода НН и ВН, кг:

, (7.11)

кг;

кг.

Электрические потери в отводах обмотки НН и ВН, Вт:

, (7.12)

Вт;

Вт.

Добавочными потерями в отводах пренебрегают.

Потери в стенках бака и других стальных деталях, Вт:

, (7.13)

Вт.

Полные потери короткого замыкания:

, (7.14)

Вт.

Определяем относительную погрешность произведенных вычислений:

, (7.15)

Погрешность составляет -42,69 %.

Отклонение расчетных потерь короткого замыкания от заданных не более + 5%.

8. Определение напряжения короткого замыкания

Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

, (8.1)

%.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

 , (8.2)

, (8.3)

, (8.4)

.

, (8.5)

.

%.

Напряжение короткого замыкания трансформатора, %:

, (8.6)

%,

Отклонение вычисленного Uk от заданного не должно превышать 5%.

Определяем относительную погрешность произведенных вычислений:

, (8.7)

%.

9. Определение механических сил в обмотках

Механические силы возникают в результате взаимодействия тока в обмотках с магнитным полем рассеяния, создают механические напряжения в обмотках и частично передаются на элементы конструкции трансформатора.

При нормальной работе трансформатора эти силы не велики, однако в режиме короткого замыкания, которое сопровождается увеличением токов в обмотках в десятки раз по сравнению с номинальными токами, эти силы возрастают в сотни раз и способны привести к разрушению обмотки, к деформации или разрыву витков или к разрушению опорных конструкций.

Силы, действующие на обмотки трансформатора, как показано на рис. 8, можно разделить на радиальные и осевые. Радиальные силы Fр возника-ют в результате взаимодействия различных обмоток. Эти силы внешнюю обмотку растягивают, а внутреннюю - сжимают. Осевые силы Foс возникают в результате взаимодействия элементов одной обмотки и сжимают обмотку в одном направлении. Как видно из рис. 8, осевые силы зависят от взаимного расположения обмоток. Осевые силы оказывают давление на межкатушечную, межвитковую и опорную изоляцию обмотки, для которой должна быть обеспечена прочность на сжатие. Прочность металла проводов при сжатии в этом случае считается достаточной.

Радиальные силы, как уже отмечалось, оказывают различное воздейст-вие на наружную и внутреннюю обмотки трансформатора. Они наиболее опасны для проводов внутренней обмотки, испытывающих сжатие и изги-бающихся под действием радиальных сил в пролетах между рейками, на ко-торых намотана обмотка.



Рисунок 10 - Действие осевых и радиальных сил на обмотки двухобмоточного трансформатора

Установившийся ток короткого замыкания в обмотке НН и ВН, А:

, (9.1)

А;

А.

Мгновенное максимальное значение ударного тока короткого замыкания обмотки НН и ВН, А:

, (9.2)

где kм - коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока короткого замыкания:

, (9.3)

.

А;

А.

Радиальная сила, действующая на обмотки НН и ВН, Н:

(9.4)

Н;

Н.

Рисунок 11 - Действие радиальных сил на катушки обмоток

Напряжение сжатия от радиальной силы во внутренней обмотке НН, МПа:

МПа, (9.5)

МПа.

Осевая сила, Н:

 (9.6)

Н;

Н.

Осевая сила является суммой элементарных сил, приложенных к отдельным проводникам обмотки и направленных вниз в верхней половине и вверх в нижней половине каждой из обмоток. Максимальное значение достигает на середине высоты обмотки.

Рисунок 12 - Распределение сжимающих осевых сил

Осевая сила, Н:

, (9.7)

где m - коэффициент, зависящий от схемы регулирования напряжения (см. рис. 10);

- расстояние между крайними витками с током при работе трансформатора на низшей ступени обмотки ВН, см;

- средняя приведённая длина индукционной линии поперечного рассеяния.

Величина определяется по формуле:

, (9.8)

где В - ширина бака;

d - диаметр стержня, см.

(9.9)

Исходя из рис. 10 Н.

Максимальное значение сжимающей силы в обмотке, Н:

437Н;

17Н.

Силы, действующей на ярмо рис. 10:

Н

Осевые сжимающие силы воспринимаются обычно междукатушечными прокладками и опорными прокладками из электроизоляционного картона. Опорные поверхности, воспринимающие осевые силы, ограничены на рис. 11 штриховыми линиями.



Рисунок 13 - Опорные поверхности обмоток, имеющих радиальные масляные каналы

Напряжение сжатия на опорных поверхностях, МПа:

, (9.10)

где nп - число прокладок по окружности обмотки, nп=10;

а - радиальный размер обмотки, см;

bп - ширина прокладки, bп=5 см.

МПа;

МПа.

Конечная температура обмотки °С, через время с, после возникновения короткого замыкания:

, (10.12)

где - наибольшая продолжительность короткого замыкания на выводах масляного трансформатора, принимаемая при коротком замыкании на сторонах с номинальном напряжением 35 кВ и ниже 4 с;

- плотность тока при номинальной нагрузке,

- начальная температура обмотки, обычно принимаемая за 90°С.

?С;

?С.

Предельно допустимая температура обмоток при КЗ, установленная ГОСТ 11677-85, составляет для меди - 250°С.

Время, в течение которого медная обмотка достигает температуры 250?С:

, (10.13)

с;

с.

Заключение

В курсовой работе произведен расчет трехфазного силового двухобмоточного трансформатора ТМ-250.

Приведен расчет диаметра стержня магнитопровода, высоты обмотки трансформатора, полный расчет обмоток, а так же расчет параметров и токов короткого замыкания. Рассчитана плоская магнитная система: число ступеней в сечении стержня и ярма, размеры пакетов, полные и активные сечения стерня и ярма, высота стержня и расстояние между осями стержней, полная масса магнитной системы и ее составляющих, потери и ток холостого хода трансформатора, выбраны размеры бака.

Рассчитанный трансформатор соответствует предложенным параметрам с заданной точностью.

Список литературы

1. Григорьев В.Ф. и др. «Расчет трехфазного силового масленого трансформатора» - Екатеринбург. Издательство УрГУПС - 2001 - 41 - 57с.

2. Сапожников Л.В. «Конструирование трансформаторов» - М. Госэнергоиздат. 1959 - 360с.

3. Тихомиров П.М. «Расчет трансформаторов» - М. Энергоизд. 1986. -528с.

Размещено на Allbest.ru

...