ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО Ж/Д ТРАНСПОРТА

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра: электрические машины

КУРСОВОЙ  ПРОЭКТ

 

  по дисциплине: электрические машины

на тему: РАСЧЁТ ТРЁХФАЗНОГО СИЛОВОГО МАСЛЯНОГО ДВУХОБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА 
 
 
 
 

  
 
 
 
 
 

проверил:                                                                                                           выполнил:

                                                                                                                            студент

Монгилёва А.А                                                                                                 Субхангулов В.Р.

                                                                                                                           шифр:01/05-В-922    
 
 

Екатеринбург

2006 

РЕФЕРАТ

В курсовом проекте  содержится:

Страниц

Рисунков 

Таблиц 

В данном курсовом проекте приведён расчёт трехфазного  трансформатора,

определены основные, выбрана изоляция, произведён расчет обмоток низкого и высокого напряжения,  определены потери, выполнен тепловой расчёт.

Ключевые слова: трёхфазный силовой масляный  трансформатор, мощность, ток, ярмо, стержень, отвод, сердечник, электрические потери, канал рассеивания.

  

 

Содержание

 

Задание  на курсовой проект

Необходимо спроектировать трёхфазный силовой масляный двухобмоточный трансформатор с параметрами, удовлетворяющие  ГОСТ 11677 – 85 и ГОСТ 11920 – 73, которые  должны быть получены с заданной точностью. 

Исходные  данные:

Номинальная мощность: S = 63 кв∙А

Номинальное напряжение обмотки ВН: U_2л = 10 кв

Номинальное напряжение обмотки НН: U_1л = 6,3 кв

Потери  холостого  хода: P₀ = 1,28 квт

Потери  короткого  замыкания: P_к = 1,28 квт

Напряжение короткого  замыкания: u_к = 4,5%

Ток холостого  хода: I₀ = 2.8%

Материал – алюминий

Схема включения  – У/Д – 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Расчёт  основных электрических  величин трансформатора.

1.Мощность одной фазы, кВ∙А

 ;

где m = c = 3 – число активных стержней трансформатора. 

2.Мощность на один стержень, кВ∙А

;

3.Номинальный ток высокого напряжения (ВН), А

;

4.Номинальный ток низкого напряжения (НН), А

;

5.Номинальный  фазный ток ВН, А :

Для соединения обмоток в звезду

6. Номинальный фазный ток НН, А :

Для соединения обмоток в треугольник

;

7.Фазное напряжение ВН , В :

Для соединения в звезду

;

8. .Фазное напряжение НН , В :

Для соединения в треугольник

 
 

9. Испытательное  напряжение обмоток, кВ

По таблице  на стр.5 (Расчет конструирование трансформаторов под ред.Н.С. Сиунова, Свердловск 1979 год)

а) для обмотки  ВН -

б) для обмотки  НН -

10. Заданная величина  активной составляющей напряжения  короткого замыкания, %,

;

11. Заданное значение реактивной составляющей напряжения короткого замыкания, %,

;  
 
 

Полученные  значения заносим в таблицу 1 

Таблица №1

 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Главные размеры 

 
 

a₁₂ = 1,2  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1  - Основные размеры трансформатора

1.Диаметр описанной окружности стержня магнитопровода , см,

,

Принимаем d = 14 см (Расчет конструирование трансформаторов под ред.Н.С. Сиунова, Свердловск 1979 год, таб.1 с 6), число ступеней – 6

2.Коэффициент  заполнения сталью

,

 Где  k_кр – коэффициент заполнения площади круга площадью ступенчатой фигуры,

          k_з – коэффициент заполнения площади ступенчатой фигуры сталью

Значения выбираем из таб. 2,3 (Расчет конструирование трансформаторов  под ред.Н.С. Сиунова, Свердловск 1979 год, с7)

k_кр = 0,915

k_з = 0,95

3. Активное сечение стержня, см²,

,

4. Средний диаметр  канала рассеяния, см,

Размер каналов  a₀₁, a₁₂ определяем по табл. 5,6 3 (Расчет конструирование трансформаторов под ред.Н.С. Сиунова, Свердловск 1979 год, с11)

a₀₁= 1,5 см

a₁₂ = 1,2 см

Ширина  обмоток НН и ВН предварительно рассчитываем по формуле, см,

,  1,3

5. Высота обмотки, см,

, ,  

6.Индукция в  стержне:

7.Электродвижущая  сила ЭДС одного витка, В/вит,

,

8.Число витков  в обмотке НН

,

9.Уточнение ЭДС одного витка, В/Вит,

,

10.Уточнение  индукции в стержне, Гс,

,  

Полученные  размеры заносим в таблицу 2

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Изоляция

Главными  задачами при проектировании изоляции трансформатора являются выбор принципиальной конструкции изоляции, выбор изоляционных материалов, заполняющих изоляционные промежутки, и размеров изоляционных 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 диэлектриков - электроизоляционного картона, кабельной бумаги, лакотканей, дерева, текстолита, бумажно-бакелитовых изделий, фарфора и других материалов. Части изоляционных промежутков, не заполненных твердым диэлектриком, 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 приемосдаточные и типовые испытания, предусмотренные соответствующими нормами. Нормы испытаний составлены с учетом возможных в практике значений, длительности и характера электрических воздействий, содержат необходимые 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 испытательнымн напряжениями, определяемыми по справочнику.

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

 

Рисунок 2  - Главная изоляция обмоток