Проектирование трехфазного двухобмоточного масляного трансформатора

Федеральное агентство по образованию 

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Амурский  государственный  университет

(ГОУВПО «АмГУ») 

Кафедра АПП и Э 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

на тему: Проектирование трехфазного двухобмоточного масляного трансформатора

по дисциплине Электромеханика  
 

Исполнитель                                                                                  

студент гр.444                                                                                  А.А.Гончар                                                                                       
 

Руководитель                                                                                   В.И.Усенко 

доцент, канд. техн. наук 
 

Нормоконтроль                                                                                И.В.Хисматова         
 

Благовещенск 2007

       ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ТРАНСФОРМАТОРА 

            Исходные данные:

       Полная  мощность трансформатора, S = 1000 кВ · А

       Номинальное линейное напряжение обмотки ВН, U₂ = 10 кВ

       Номинальное линейное напряжение обмотки НН, U₁ = 0.69 кВ

       Потери  холостого хода, Р_х = 2200 Вт

       Потери  короткого замыкания, Р_к = 12200 Вт

       Напряжение  короткого замыкания, u_k = 8 %

       Ток холостого хода, i₀ = 1.4 %

       Схема и группа соединения, D / Y_Н -11.

       Нагрузка  длительная.

       Материал магнитопровода – рулонная холоднокатанная электротех-

       ническая  сталь марки 3404 толщиной 0.35 мм.    

       Материал  обмоток – аллюминий.

       Конструктивная схема трансформатора – трехстержневой с концентри-

       ческими обмотками.

       Частота, Гц 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                 РЕФЕРАТ 

                         Работа 45с., 5 рисунков, 3 источника. 

       Спроектирован отдельный силовой трансформатор, входящий в уже известную серию, отвечающий требованиям ГОСТ в отношении номинальной мощности и напряжений обмоток, параметров холостого хода и короткого замыкания. Определены основные размеры трансформатора. Подобраны обмот-

ки для низшего и высшего напряжения. Выбрана схема с отводами для получе-

ния двух ступеней регулирования напряжения.

 

                                                СОДЕРЖАНИЕ 

Введение                                                                                                                      6

1 Расчет основных электрических величин и выбор главной изоляции                7

1.1 Мощность одной фазы трансформатора                                                         7

1.2 Мощность на  один стержень                                                                           7    1.3 Линейные (номинальные) токи обмоток                                                         7

1.4 Фазные токи обмоток                                                                                  7

1.5 Фазные напряжения обмоток                                                                          8

1.6 Испытательные напряжения обмоток                                                           8

 1.7 Изоляционные расстояния обмоток  ВН и НН                                           9      2 Определение основных размеров трансформатора                                             10

2.1 Отношение  средней длины окружности канала  между обмотками к высоте            обмотки                                                                                                                   10                           

2.2 Ширина приведенного канала рассеяния                                                      10

2.3 Коэффициент  приведения идеального поля рассеяния  к реальному полю                                                                                                  (коэффициент Роговского)                                                                                   10

2.4 Составляющие напряжения короткого замыкания                                       10

2.5 Магнитная индукция в стержне, В_с                                                                            10

2.6 Общий коэффициент  заполнения сталью, К_с                                                11                                                          

2.7 Диаметр стрежня                                                                                              11

2.8 Значение коэффициента β, соответствующее нормализованному         диаметру                                                                                                                 11

   2.9 Средний диаметр канала между обмотками                                                  12                                              

 2.10 Предварительная высота обмотки                                                                12                                                          

2.11 Активное сечение стержня, П                                                                       12                                                                                                                                             

2.12 Электродвижущая сила одного витка                                                          12                                                                                                                         

3 Расчет обмотки низшего напряжения (НН)                                                         14

   3.1 Средняя плотность тока                                                                                 14

 3.2 Ориентировочное сечение витка                                                                    14

 3.3 Выбор обмотки                                                                                                15

 3.4 Число витков на одну фазу                                                                             15

 3.5 Уточняем ЭДС одного витка                                                                          15

 3.6 Уточняем индукцию в стержне                                                                      15

 3.7 Расчет цилиндрической обмотки из прямоугольного провода                   15                                     

 3.8 Внутренний диаметр обмотки                                                                        18

 3.9 Наружный диаметр обмотки                                                                           19

 3.10 Средний диаметр обмотки                                                                            19

4 Расчет обмотки  высшего напряжения (ВН)                                                        20                                                 

   4.1 Число витков при номинальном напряжении                                               20

4.2 Напряжение на одной ступени регулирования                                             20

4.3 Число витков на одной ступени регулирования напряжения                      20

4.4 Число витков обмотки на ответвлениях                                                         20 

4.5 Плотность тока в обмотке ВН                                                                         21

4.6 Сечение витка обмотки ВН                                                                             21

4.7 расчет многослойной цилиндрической обмотки из прямоугольного

 провода                                                                                                                21

5 Расчет параметров короткого замыкания                                                              27

5.1 Определение  потерь короткого замыкания                                                   27 5.2 Расчет напряжения короткого замыкания                                                     31 5.3 Расчет механических сил в обмотках                                                             32  

6 Расчет магнитной системы, потерь и тока холостого хода                                35

6.1 Определение  размеров магнитной системы                                                  35

6.2 Определение потерь холостого хода                                                              39

6.3 Определение тока холостого хода                                                                41

Заключение                                                                                                                44                                                                                                                                                                    Библиографический список                                                                                      45