Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Сентября 2010 в 12:42, Не определен
Курсовой проект
Трансформатор представляет собой электромагнитный аппарат, пред-
назначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.
Это устройство чаще всего состоит из двух (а иногда и большего числа) взаимно неподвижных электрически не связанных между собой обмоток, расположенных на ферромагнитном проводе. Обмотки имеют между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем.
Ферромагнитный магнитопровод
Рисунок
1 - Общий вид трансформатора
Обмотка трансформатора, потребляющая энергию из сети, называется первичной обмоткой (обмотка 1 на рис.1), а обмотка, отдающая энергию в сеть, - вторичной.
Целью данного проекта является изучение приемов проектирования силовых трансформаторов.
Актуальность
данной темы проекта выражена в том, что
в настоящее время трансформаторы нашли
очень широкое применение в промышленности,
сельском хозяйстве и в ряде других отраслей
энергопотребления.
1 РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
И ВЫБОР ГЛАВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
1.1
Мощность одной фазы
трансформатора
Sф =
= 333.33 кВ · А
1.2
Мощность на один стержень
S′
=
= 333.33 кВ · А
1.3 Линейные (номинальные) токи обмоток
Номинальный
линейный ток обмотки НН:
I1
=
= 836.74 А
Номинальный
линейный ток обмотки ВН:
I2
=
= 57.735 А
1.4 Фазные токи обмоток
Фазный
ток обмотки НН при соединении
в звезду:
Iф1
= I1
= 836.74 А
Фазный ток обмотки ВН при соединении в треугольник:
Фазный ток обмотки одного стержня трёхфазного трансформатора при соединении обмоток в треугольник меньше линейного в :
Iф2
=
Iф2
= 33.333 А
1.5 Фазные напряжения обмоток
Фазное
напряжение обмотки НН при соединении
в звезду:
Uф1
=
Uф1
= 0.398 кВ
Фазное
напряжение обмотки ВН при соединении
в треугольник:
Uф2
=
= 10 кВ
1.6 Испытательные напряжения обмоток
Для определения изоляционных промежутков между обмотками и дру-
гими токоведущими частями и заземлёнными деталями трансформатора суще-
ственное значение имеют испытательные напряжения, при которых проверяет-
ся электрическая прочность изоляции трансформатора.
Испытательное
напряжение обмотки ВН:
U2
= 10 кВ
Uисп2
= 35 кВ
Испытательное
напряжение обмотки НН:
U1
= 0.69 кВ
Uисп1
= 5 кВ
1.7 Изоляционные расстояния обмоток ВН и НН
Расстояние обмотки ВН от ярма l02 = 50 мм
Толщина шайбы δш = 0 мм
Расстояние между обмотками ВН и НН а12 = 20 мм
Толщина цилиндра δ12 = 4 мм
Выступ цилиндра lц2 = 20 мм
Расстояние между обмотками ВН и ВН а22 = 18 мм
Толщина цилиндра δ22 = 0 мм
Расстояние обмотки НН от ярма l01 = 50 мм
Толщина цилиндра δ01 = 4 мм
Ширина канала между цилиндром и обмоткой НН ац1 = 6 мм
Расстояние обмотки НН от стержня а01 = 15 мм
Выступ
цилиндра lц1 = 18 мм
Рисунок 2 – Главная изоляция обмоток
ВН и НН
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА
2.1
Отношение средней длины
окружности канала между
обмотками к высоте
обмотки
β
= 1.3
2.2
Ширина приведенного
канала рассеяния
= 54.183 мм,
где k = 0.8
2.3 Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского)
Данный
коэффициент приближённо принимается
в предварительном расчёте:
kр
= 0.95
2.4 Составляющие напряжения короткого замыкания
Активная
составляющая:
= 1.22 %
Реактивную составляющую определяем из
треугольника напряжений:
= 7.906 %
2.5 Магнитная индукция в стержне Вс
Пусть индукция в стержне имеет значение:
Вс = 1.65 Тл
2.6
Общий коэффициент заполнения
сталью Кс
Кс
= Ккр
· КЗ = 0.913 · 0.97 = 0.866,
где Ккр = 0.913 , КЗ = 0.97
2.7
Диаметр стержня
= 0.204 м
Полученный
диаметр округляем до ближайшего
нормализованного значения:
dн
= 0.22 м
Рисунок 3 - Диаметр стержня
2.8 Значения коэффициента β, соответствующее нормализованному диаметру:
= 1.744
2.9 Средний диаметр канала между обмотками
Средний диаметр канала между обмотками d12 в предварительном рас-
чёте определяется приближенно с использованием коэффициента К1. Для транс-
форматоров мощностью 25-630 кВ · А К1 = 1.1, мощностью 1000-6300 кВ · А К1= = 1.4 .
Приближенно определяется и радиальный размер обмотки НН.
Принимаем К1 = 1.4.
Радиальный
размер обмотки НН:
= 47.856 мм
Средний
диаметр канала между обмотками:
= 365.712 мм
2.10
Предварительная высота
обмотки
= 658.707 мм
2.11
Активное сечение стержня
Пс
= 0.03366 м2
2.12 Электродвижущая сила одного витка
= 12.331 В
3 РАСЧЁТ ОБМОТКИ НИЗШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ (НН)
3.1 Средняя плотность тока
= 1.809 А/м2,
где Км = 0.463, Кd = 0.95
Найденное значение плотности тока является ориентировочным средним значением для обмоток ВН и НН. Действительная плотность тока должна быть близкой к этой. Плотности тока в каждой из обмоток масляного трансформато-
ра с медными или алюминиевыми обмотками могут отличаться от среднего зна-чения, но желательно, чтобы не более чем на 10 % .
Отклонение действительной
Основным элементом обмотки трансформатора является виток – элек-
трический проводник или несколько параллельно соединенных проводников, однократно охватывающих часть магнитной системы. Ток витка совместно с токами других витков и других частей трансформатора, в которых возникает электрический ток, создают магнитное поле трансформатора.
Под воздействием этого поля в каждом витке наводится ЭДС. В зависи-
Информация о работе Проектирование трехфазного двухобмоточного масляного трансформатора