Проектирование силового трехфазного трансформатора

испытательное напряжение обмотки, к которой присоединен отвод, кВ	толщина изоляции отвода, мм	минимальное расстояние от отвода до стенки бака, мм
25	2	20
35	2	20
25	2	25
85	2	50
230	20	95

S₂=S₄=20 мм

 

9.1. Диаметр отвода обмотки ВН

мм

(9.1)

 

	9.2. Длина бака
		(9.2)
	где
	9.3. Ширина бака
		(9.3)
	9.4. Высота бака
Рис. 9.1.

9.5. По рассчитанным  размерам бака необходимо определить  поверхность охлаждения бака П_бак - площадь крышки и боковой поверхности.

П_бак=П_бок+П_кр=2*πRH_Б+2(2C+В_Б)*Н_Б= 2*3,14*223,5*1206,56+

+(2*2*311+447)*1206,56=4273128,765 мм²

R=(А_Б-2С)/2=В_Б/2=447/2=223,5мм

 

 

10. Тепловой расчет

 

10.1. Коэффициент теплоотдачи  с плоской поверхности;

Вт/(м2 . оС)

(10.4)

где k_ф - коэффициент формы поверхности (для гладкой стенки k_ф=1)

10.2. Предварительное значение  общей поверхности охлаждения

, мм2

(10.5)

Величину перегрева  в (10.5) принять равной DQ=65^оС.

10.3. Поверхность охлаждения  радиаторов

мм2

(10.6)

где k_ф = 1.3 - коэффициент формы поверхности для радиаторов.

10.4.Используя табл. 10.2, выбрать необходимое количество  и тип радиатора.

Берем 2 радиатора с  двумя рядами труб

A=1150 мм

Прад =3,533 м²

Рис. 10.1. Размеры радиатора

 

Таблица 10.2.

Основные данные трубчатых радиаторов с прямыми трубами.

 

Размер А, мм	Поверхность Прад, м2	Вес, кг
		стали	масла
С одним рядом труб
710	0,746	12,9	8,5
900	0,958	15,35	10,9
С двумя рядами труб
710	2,135	34,14	24
900	2,733	41,14	30
1150	3,533	50,14	38
1400	4,333	53,94	46
1615	4,961	67,14	53
1800	5,613	73,94	57
2000	6,253	81,98	64
2200	6,893	89,18	72
2400	7,533	95,68	78

 

 

 

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Минимальное расстояние осей фланцев радиатора от нижнего и верхнего срезов стенки бака и - соответственно 0,085 и 0,10 м.
2. Ширина радиатора (В) 354 мм для однорядного и 505 мм для двухрядного. Длина радиатора (С) 158 и 253 мм соответственно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Заключение

 

В процессе проектирования силового трехфазного трансформатора ТМ-400/10 с плоской несимметричной магнитной системой и масляным охлаждением были определены основные электрические величины (I_{ф.ном.НН}=I_{л.ном.НН}=578А, I_{ф.ном.ВН}=I_{л.ном.ВН}=22А, мощность на один стержень магнитопровода S=133,3кВА), основные размеры (основной геометрический коэффициент β=1,912) и размеры изоляционных промежутков. Также был проведен выбор конструкции и расчет обмоток трансформатора. Для НН выбрана цилиндрическая одно- и двухслойная обмотка из прямоугольного провода . Для ВН Цилиндрическая многослойная обмотка из круглого провода . Рассчитаны параметры короткого замыкания и холостого хода: общие потери к.з. P_к=5339,4Вт, полное напряжение к.з. u_к%=3,06%, потери х.х. P₀=1035,6Вт, ток х.х. i_0а=1,91%, Проведен расчет бака, магнитопровода и тепловой расчет. Длина бака А_Б=1069мм, ширина В_Б=447мм, высота Н_Б=1150мм. Выбран трубчатый радиатор с прямыми трубами с количеством рядов равным 2. Ширина радиатора 505мм, длина – 253мм, высота – 1150мм.

Рассчитанное значение напряжения короткого замыкания u_к% (u_к%=2,789%) отличается от заданного (u_к%=4,5%) более чем на допустимые 5%. Так как для увеличения реактивной составляющей напряжения к.з. (u_р%) необходимо увеличение параметра (а_р – ширины приведенного канала рассеяния), что в свою очередь, кроме увеличения u_к% до требуемого значения обеспечит более эффективную теплоотдачу. Поскольку радиальный размер обмотки ВН (а₂) превышает предельные значения между двумя охлаждающими каналами по допустимой плотности теплового потока (q=1200-1500). Поэтому требуется разделить обмотку на 2 (4) катушки с осевым каналом между ними. При этом радиальный размер обмотки увеличиться на ширину канала (каналов), но незначительно. И так как изменения параметра а₂ может быть недостаточно, то целесообразней увеличить расстояние между обмотками ВН и НН (а₁₂).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Вольдек А. И. Электрические  машины. Л: Энергия, 1978, 832 с.

2. Сергеенков Б.Н., Киселев  В.М., Акимова Н.А. Электрические машины: Трансформаторы: Учеб. пособие для электромех. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1989 - 352 с.

3. Лейтес Л.В.. Электромагнитные  расчеты трансформаторов и реакторов.  М.:Энергия, 1981. 392 с.

4. Тихомиров П.М. Расчет  трансформаторов: Учеб. пособие для  вузов, 5 -е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986. 528 с.       

5 . Сапожников А.В. Конструирование  трансформаторов. -М. - Л:  Госэнергоиздат. 1959. 360с.

6. Аншин В.Ш., Хадяков  З.Т. Сборка трансформаторов и  их магнитных систем. М.: Высш. шк. 1895. 272 с..

7. Боднар В. В. Нагрузочная  способность силовых масляных  трансформаторов. М.: Энергоатоминздат, 1983. 176 с.

8. Испытания мощных  трансформаторов и реакторов  /Г. В. Алексенко, А.К.Ашрятов,  Е.В.Веремей, Е.С.Фрид. М-: Энергия, 1978. 519 с.