трусики женские украина

На головну

 Силовий масляний трансформатор ТМН-8000/60 - Фізика

Тольяттінській державний університет

Кафедра «Електромеханіка» Силовий масляний трансформатор ТМН-8000/60 Пояснювальна записка до курсового проекту по курсу: «Електричні машини» Керівник

________________ Леунова Е.М.

Виконавець студент групи ЕМЗ-601

________________ Іконнікова Е.О.

Тольятті 2010

Анотація

В даному курсовому проекті спроектований силовий масляний трансформатор ТМН-8000 / 60.В процесі проектування трансформатора був здійснений розрахунок оптимального варіанту, що відповідає умовам мінімуму приведених витрат. Це дозволило виявити основні розміри і параметри даного трансформатора, а саме діаметр стрижня, висоту вікна магнітопровода, втрати холостого ходу і короткого замикання, мінімальну ціну трансформатора. При проектуванні виконані побудови і розрахунок активного перерізу стрижня муздрамтеатру, проведений вибір типу і розрахунок параметрів обмоток трансформатора, визначені втрати і напруга короткого замикання, втрати і струм холостого ходу. Крім того, в ході розрахунку проведена компоновка активної частини трансформатора в баку, вибір розмірів бака. Крім цього пояснювальна записка включає в себе розрахунок динамічної стійкості трансформатора при короткому замиканні, вибір розширювача, термосифонних фільтрів. Курсовий проект складається з пояснювальної записки обсягом 45 аркушів та графічної частини, виконаної на одному аркуші формату А3

Зміст

Введення

1. Вихідні дані для розрахунку

2. Техніко-економічний розрахунок оптимального варіанта

3. Побудова і розрахунок активного перетин стрижня муздрамтеатру

4. Розрахунок напруги одного витка, кількості витків, напруг і струмів на всіх відгалуженнях обмотки РО

5. Вибір типу та розрахунок параметрів обмоток трансформатора

6. Розрахунок втрат короткого замикання і напруги короткого замикання

7. Розрахунок напруги короткого замикання

8. Розрахунок втрат та струму холостого ходу

9. Тепловий розрахунок трансформатора

10. Компонування активної частини в баку

11. Вибір допоміжного обладнання трансформатора

12. Опис конструкції трансформатора

Висновок

Список використаної літератури

Введення

магнитопровод напруга обмотка трансформатор

Трансформатором називається статичне електромагнітне пристрій, що має дві або більше індуктивно пов'язаних обмоток і призначений для перетворення за допомогою електромагнітної індукції однієї або декількох систем змінного струму в одну або декілька інших систем змінного струму.

У народному господарстві використовуються трансформатори різного призначення в діапазоні потужностей від часток вольт-ампери до 1 млн. КВ-А і більше. Прийнято розрізняти трансформатори малої потужності з вихідною потужністю 4 кВ-А і нижче для однофазних і 5 кВ-А і нижче для трифазних мереж і трансформатори силові потужністю від 6,3 кВ-А і більше для трифазних і від 5 кВ-А і більше для однофазних мереж.

Трансформатори малої потужності різного призначення використовуються в пристроях радіотехніки, автоматики, сигналізації, зв'язку і т. П., А також для живлення побутових електроприладів. Призначення силових трансформаторів - перетворення електричної енергії в електричних мережах та установках, призначених для прийому і використання електричної енергії. Силові

трансформатори поділяються на два види. Трансформатори загального призначення призначені для включення в мережу, не відрізняється особливими умовами роботи, або для живлення приймачів електричної енергії, що не відрізняються особливими умовами роботи, характером навантаження або режимом роботи. Трансформатори спеціального призначення призначені для безпосереднього харчування споживчої мережі або приймачів електричної енергії, якщо ця мережа або приймачі відрізняються особливими умовами роботи, характером навантаження або режимом роботи. До числа таких мереж або приймачів електричної енергії відносяться підземні рудничні мережі і установки, випрямні установки, електричні печі і т. П.

Силовий трансформатор є одним з найважливіших елементів кожної електричної мережі. Передача електричної енергії на великі відстані від місця її виробництва до місця споживання вимагає в сучасних мережах не менше ніж п'яти-шестиразовій трансформації в підвищувальних і понижувальних трансформаторах. Так, при напрузі на шинах електростанції 15, 75 кВ в сучасній мережі при видаленні споживачів від електростанції, що живить мережу, близько 1000 км часто застосовується така послідовність шести трансформацій напруги з урахуванням падіння напруги на лініях передачі: 15,75 на 525 кВ; 500 на 242 кВ; 230 на 121 кВ; 115 на 38,5 кВ; 35 на 11 кВ; 10 кВ на 0,4 або 0,69 кВ.

Нові конструкції магнітних систем характеризуються застосуванням косих стиків пластин в кутах системи, стяжкою стрижнів і ярем кільцевими бандажами замість наскрізних шпильок в старих конструкціях і багатоступінчастої формою перетину ярма в плоских магнітних системах. Знаходять застосування стикові просторові магнітні системи зі стрижнями, зібраними з плоских пластин, і з ярмамі, навитими зі стрічки холоднокатаної сталі, а також магнітні системи, зібрані тільки з навитих елементів. Ці конструкції дозволяють зменшити витрату активної сталі і втрати холостого ходу.

Зменшення витрати електротехнічної сталі при стабільності допустимої індукції досягається в даний час за рахунок зміни конструкції магнітної системи, наприклад шляхом переходу від плоских до просторових магнітним системам.

Силовий трансформатор є одним з найважливіших елементів сучасної електричної мережі, і подальший розвиток трансформаторобудування визначається в першу чергу розвитком електричних мереж, а отже, енергетики країни.

1. Вихідні дані для розрахунку

ТМН 8000/60 - трифазний двохобмотувальний трансформатор, з природною циркуляцією масла, з регулюванням напруги під навантаженням ± 16% від номінального: 9 ступенів по 1,78% в кожному щаблі, номінальною потужністю 8 МВА

1.1 Номінальна потужність Sном = 8 · 106в · А

1.2 Число фаз mф = 3

1.3 Частота f = 50 Гц

1.4 Номінальні лінійні напруги обмоток Uвн = 66 · 103В, Uнн = 6,3 · 103В

1.5 Схема і група з'єднання обмоток Y / Д11

1.6 Діапазон регулювання ?рег = 16%

Кількість ступенів nступ = 9

Тип регулювання РПН-регулювання під навантаженням

1.7 Тип охолодження: М - з природною циркуляцією масла

1.8 Характер навантаження: тривала безперервна

1.9 Втрати короткого замикання Ркз = 48 · 103Вт

1.10 Напруга короткого замикання Uкз = 10,5%

1.11 Марка стали ЕЗ407

1.12 Матеріал обмоток: алюміній

Втрати і струм холостого ходу не задаються, а визначаються при розрахунку оптимального варіанту.

2. Техніко-економічний розрахунок оптимального варіанта

При постійних втратах короткого замикання Рк.з.і постійній напрузі короткого замикання Uк.з.пріведенние витрати при виборі оптимального варіанту визначаються виразом

Зпрів = (eн + атр) ? Цтр + УЕ ? Твкл ? Рхх + руб. / Рік (2),

АТР-норма амортизаційних відрахувань від вартості трансформатора, атр = 0,063 1 / рік;

Цтр- оптова ціна трансформатора, руб .;

уе- вартість електроенергії, розрахована для двоставкового тарифу при середній тривалості максимального навантаження для понижуючих трансформаторів 5300 год / рік, УЕ = 0,338 ? 10-3руб / Вт ? год;

Твкл- тривалість включення трансформатора, Твкл = 8600 год / рік.

Критерієм при виборі оптимального варіанту є мінімум проведених витрат, розрахованих за вищенаведеною формулою, для різних значень b - коефіцієнта, що визначає співвідношення основних розмірів в трансформаторі.

,

де ДН-В- середній діаметр каналу між обмотками НН і ВН;

Нобм- висота обмоток.

Коефіцієнт b в трансформаторах змінюється в межах 0,5 ... 4. Визначення мінімуму приведених витрат проводиться в результаті розрахунку декількох варіантів з різними значеннями b (0.63, 1, 1.6, 3.5, 4). Результати розрахунку зводяться в таблицю 2.2., Форма якої наведена нижче. Вибір оптимального варіанту, відповідного Зпрівmin, проводиться за графіком Зпрів = f (b) (див. Рис. 2.1). Для обраного за графіком bоптнеобходімо провести повторний розрахунок, округляючи Дстдо найближчого стандартного значення, і уточнити bопт

bопт ут = bопт

Таблиця 2.2

 Найменування параметра РЕЗУЛЬТАТИ РОЗРАХУНКУ

b

 0,63

1

 1,6

 2,5

4

 b опт = 1,11

 Д ст, м 0,314 0,351 0,395 0,44 0,497 0,360

 Д н-в, м 0,531 0,569 0,614 0,66 0,719 0,579

 L м-о, м 0,959 0,997 1,042 1,089 1,147 1,006

 H обм, м 2,607 1,788 1,206 0,838 0,565 1,638

 H окн, м 2,857 2,038 1,456 1,088 0,815 1,888

 G ст, кг 6,886 · 10?

 7,146 · 10 3

 7,815 · 10 3

 8,881 · 10 3

 1,066 · 10 квітня

 7,258 · 10 3

 Р хх, Вт 9,868 · 10?

 1,024 · 10 квітня

 1,12 · 10 Квітня

 1,273 · 10 квітня

 1,528 · 10 квітня

 1,04 · 10 Квітня

 Q хх, ВАР

 2,73 · 10 Квітня

 3,154 · 10 квітня

 3,772 · 10 квітня

 4,545 · 10 квітня

 5,663 · 10 квітня

 3,274 · 10 квітня

 i хх,% 0,341 0,394 0,471 0,568 0,708 0,409

 j, А / м

 9,642 · 10 травня

 1,124 · 10 6

 1,318 · 10 6

 1,524 · 10 6

 1,78 · 10 6

 1,165 · 10 6

 Зпр руб / рік

 1,943 · 10 квітня

 1,804 · 10 квітня

 1,791 · 10 квітня

 1,895 · 10 квітня

 2,145 · 10 квітня

 1,79 · 10 Квітня

2.1. Попередня ширина обмотки НН

kв1, kв2 і ?в - коефіцієнти, що визначаються на основі аналізу геометричних співвідношень в виготовляються трансформаторах і можуть бути прийняті рівними наступних значень:

kв1 = 0,14, kв2 = 0,4, ?в = 0,0577 - коефіцієнти, що визначаються на основі аналізу геометричних співвідношень в виготовляються трансформаторах (для трансформаторів з обмотками з алюмінієвого проводу)

2.2. Попередня ширина обмотки ВН

2.3. Наведена ширина головного каналу розсіювання (між обмотками ВН і НН)

bн_в = 0,045 м - ширина між обмотками ВН і НН

2.4. Діаметр стрижня муздрамтеатру

? = 1,11 коефіцієнт, що зв'язує радіальний розмір і висоту трансформатора

Кзап.КР = 0,885-коефіцієнт заповнення площі круга стрижня муздрамтеатру активної сталлю;

Кос = 0,95 -коефіцієнт осьового поля розсіювання

Встав = 1,6 Тл - індукція в стержні

Приймаємо стандартне значення Dст = 0,360 м

2.5. Середній діаметр каналу між обмотками

Кст_о = 0,015 коефіцієнт, що враховує товщину бандажів, пресуючих стрижень муздрамтеатру

bо_н = 0.018 м -ізоляціонное відстань від стрижня до обмотки НН

2.6. Міжосьова відстань між центрами різних фаз

bр = 0,5 · bн = 0,5 · 0,063 = 0,0315 м ширина регулювальної обмотки

bм_ф = 0,04 м -межфазное відстань

bв_р = 0,045 м ширина каналу між ВН і РО

2.7. Висота обмотки

2.8. Висота вікна муздрамтеатру

Hек = 0,03 м-висота ємнісного кільця обмотки ВН спільно з прилеглим до обмотки каналом

hобм_в.я = 0,08 м -ізоляціонний проміжок від обмотки до верхнього ярма магнітопровода

hобм_н.я = 0,07 м -ізоляціонний проміжок від обмотки до нижнього ярма магнітопровода

hпрес = 0,07 м-висота, необхідна для розміщення пристроїв, пресуючих обмотки

2.9. Маса електротехнічної сталі магнітопровода

?ст = 7,65 · 103кг / м3-щільність електротехнічної сталі

Кус.яр = 1,02 м -коефіцієнт збільшення площі перетину ярма в порівнянні з площею перерізу стрижня

2.10. Питомі втрати в сталі магнітопровода

Кр = 0,296, КВР = 2,64-коефіцієнти, визначені для сталі марки 3407 товщиною 0,3 мм для діапазону індукції в стали Встав = 1,5 ... 1,7 Тл

2.11. Активні втрати холостого ходу трансформатора (повні втрати в сталі магнітопровода)

Кув.р = 1,4-коефіцієнт, що враховує збільшення активних втрат в сталі в залежності від конструкції і технології виготовлення муздрамтеатру

2.12. Питома намагнічує потужність стали

Кq = 0,137, Кbq = 5,06

2.13. Питома намагнічує потужність в стиках

Кстик = 2620, Кв.стик = 5

2.14. Реактивні втрати холостого ходу трансформатора (повна намагнічує потужність)

Кув.Q = 1,2-коефіцієнт, що враховує збільшення реактивних втрат у сталі в залежності від конструкції і технології виготовлення муздрамтеатру

nстик = 8-кількість стиків у схемі шихтовки трифазних трансформаторів плоскою стрижневий конструкції з косим стиком

2.15. Струм холостого ходу трансформатора

2.16. Середня щільність струму в обмотках

?пр = 3,65 · 10-8Ом · м -Питомий опір проводу при 75оС (для алюмінію)

Кдоб = 1,25 коефіцієнт, що враховує додаткові втрати короткого замикання, створювані магнітним полем розсіювання трансформатора

2.17. Маса обмотувального проводу

?пр = 2,7 · 103кг / м3-щільність обмотувального проводу (для алюмінію)

Крег = 1,05 коефіцієнт, що враховує збільшення маси обмотувального проводу за рахунок регулювальної обмотки (РО)

2.18 Економічно приведена до стали маса активних матеріалів

Цпр = 66 руб / кг - оптова ціна дроти на 2000р. (Табл.2.3) [1]

ЦСТ = 21 руб / кг - ціна стали на 2000р. (Табл.2.3) [1]

Кіз = 1,21 -коефіцієнт збільшення маси обмотувального проводу за рахунок ізоляції (для алюмінію)

2.19 Питома оптова ціна трансформатора

kc1 = 6,03, kc2 = 0,284

2.20 Ціна трансформатора

2.21 Наведені витрати

?тр = 0,063 1 / рік -Норма амортизаційних відрахувань від вартості трансформатора

yе = 0,0183 · 103руб / Вт · год - вартість електроенергії, розрахована для двоставкового тарифу при середній прoдолжітельності максимального навантаження для понижуючих трансформаторів 5300 год / рік

Твкл = 8600 год / рік - тривалість включення трансформатора

?н = 0,15 - нормативний коефіцієнт ефективності додаткових капіталовкладень, 1 / год, зворотна величина якого називається нормативним терміном окупності, за допомогою цього коефіцієнта здійснюється приведення розмірностей капітальних витрат і експлуатаційних витрат.

3. Побудова і розрахунок активного перерізу стрижня муздрамтеатру

Поперечний переріз стрижня в стрижневих магнітних системах має вигляд симетричною ступінчастою фігури, вписаною в коло діаметром Dст. і схематично представлено на малюнку 3

Рис.3. Активне перетин стрижня муздрамтеатру

Ступеневу розтин стрижня (і ярма) утворюється перерізами пакетів пластин стандартного розміру (стопою пластин одного розміру).

ВК ширина пакета [м]

tк-товщина пакета [м]

Розрахунок виконаний побудовою графічним методом частини поперечного перерізу стрижня сердечника, з урахуванням найбільших і найменших стандартних величин ширини пластин, мінімальної товщини пакета не менше 6 мм, величини f = 27 мм, необхідної для розміщення конструктивних елементів прессовки стрижня муздрамтеатру, а так само з урахуванням одного охолоджуючого каналу шириною 6 мм. Дані зведені в таблицю 2.

3.1. Розрахунок геометричного перерізу стрижня

Поперечний переріз стрижня має вигляд симетричною ступінчастою фігури, вписаною в коло діаметром Дст (рис.3).

Розрахунок геометричного перерізу стрижня представлений в таблиці 2.

Таблиця 2

Розрахунок геометричного перерізу стрижня

 Номер пакету Ширина пакета ВК, м Товщина пакета tК, м Площа пакета, м2

 1 0,350 0,046 0,01886

 2 0,325 0,040 0,0154

 3 0,310 0,018 0,006624

 4 0,295 0,015 0,00525

 5 0,270 0,017 0,005525

 6 0,250 0,008 0,00248

 7 0,230 0,007 0,002065

 8 0,195 0,010 0,0027

 9 0,175 0,008 0,002

 10 0,155 0,006 0,00138

 11 0,135 0,008 0,00156

 Геометричне перетин стрижня Fcт .геом = 2 - ? ВК - tК = 0,146727 м2

3.2. Активне перетин стрижня

де kзап = 0,96 - коефіцієнт заповнення пакету сталлю.

Fст = kзап · Fст.геом = 0,96 · 0,146727 = 0,141 м2

3.3.Коеффіціент заповнення площі круга

Кзап.КР ? 0,885 - перетин стрижня спроектовано раціонально.

4. Розрахунок напруги одного витка, кількості витків, напруг і струмів на всіх відгалуженнях обмотки РО

4.1 Попереднє значення напруги одного витка

Встав = 1,6 Тл - попереднє значення індукції в стержні

4.2 Кількість витків в обмотці НН

4.3 Уточнене значення напруги одного витка

4.4 Уточнене значення індукції в стержні

4.5 Кількість витків обмотки ВН на основному відгалуженні

де

5. Вибір типу та розрахунок параметрів обмоток трансформатора

5.1 Вихідні дані для вибору типу і розрахунку параметрів обмоток

-число паралельних гілок обмотки

-коефіцієнт усадки обмоток при сушінні

-коефіцієнт заповнення перетину дроту враховує зменшення перетину дроту за рахунок заокруглення його кутів;

м відстань між сусідніми прокладками розраховується по колу середнього діаметра обмоток

-кратность кількості котушок в одній паралельній гілці безперервної обмотки

-висота Мінімального радіального каналу НН

-висота Мінімального радіального каналу ВН

-Товщина Ізоляції проводу на дві сторони НН

-Товщина Ізоляції проводу на дві сторони ВН

-мінімальна висота дроти

-максимальна висота дроти

-максимальна ширина дроти

-мінімальна ширина дроти

5.2 Вибір типу обмотки НН

Вибираємо однозаходная кручені обмотку НН, тому hпр> hпр.мін

hпр.мін = 4,75 · 10-3м

Приймаємо стандартне значення висоти дроти hпр_нн = 6.3 · 10-3м

5.2.1 Число котушок обмотки НН

nзах = 1 - число заходів

5.2.2 Висота проводу обмотки НН

Приймаємо стандартне значення висоти дроти hпр_нн = 6.3 · 10-3м

bкат0 = bн = 0,063 м - попередня ширина обмотки

5.2.3 Ширина проводу обмотки НН

Вибираємо стандартне значення ширини дроти bпр_нн = 2,5 · 10-3м

5.2.4 Площа поперечного перерізу проводу обмотки НН

5.2.5 Число паралельних провідників обмотки НН

5.2.6 Площа поперечного перерізу обмотки НН

5.2.7 Щільність струму в обмотці НН

5.2.8 Висота котушки обмотки НН

5.2.9. Ширина котушки обмотки НН

5.2.10 Висота радіального каналу обмотки НН

Отримані в результаті розрахунку остаточні розміри ширини обмотки (bкат) і висоти каналу hкан.срдолжни, по можливості, мінімально відрізнятися від bні hкан.мін

5.3 Вибір типу обмотки ВН

hпр_внменьше hпр.мінпоетому вибираємо тип обмотки: рівномірна безперервна обмотка ВН

5.3.1. Число прокладок

5.3.2. Висота проводу обмотки ВН

м mв0 = mв = 1

5.3.3. Число паралельних провідників обмотки ВН

nпар_вн = mв = 1

5.3.4. Площа поперечного перерізу обмотки ВН

5.3.5. Ширина проводу обмотки ВН

Вибираємо стандартний розмір дроти

5.3.6. Площа поперечного перерізу проводу обмотки ВН

5.3.7. Площа обмотки ВН

5.3.8. Щільність струму обмотки ВН

5.3.9. Магнітна індукція осьового поля розсіювання

5.3.10. Додаткові втрати від осьового поля розсіювання

5.3.11. Висота котушки обмотки ВН

5.3.12. Число котушок обмотки ВН

Приймаємо

5.3.13. Число витків в котушці

5.3.14. Ширина котушки обмотки ВН

6. Розрахунок втрат короткого замикання і напруг короткого замикання

6.1. Розрахунок опорів обмоток НН і ВН постійному струму і мас обмотувального проводу

6.1.1. Активний опір обмоток НН і ВН при розрахунковій температурі

- Разомкнутая довжина одного проводу на

номінальному відгалуженні обмотки НН

- Разомкнутая довжина одного проводу на номінальному відгалуженні обмотки ВН

6.1.2. Маса обмотувального проводу ВН і НН

6.2. Розрахунок основних втрат в обмотці НН

6.2.1. Основні втрати у функції струму і опору в обмотці НН

6.2.2. Основні втрати в обмотці НН і ВН у функції щільності струму і маси дроти

6.2.3. Сума основних втрат в обмотках НН і ВН

Таблиця 6.1. Результати розрахунку основних втрат в обмотках НН і ВН

 Параметр Обмотка

 ПН ВН

 L пар, м 190 1754

 R обм, Ом 0.019 1,066

 G пр, кг 574.17 853.3

 Р осн = f (I, R), Вт

 1.003 · 10 квітня

 1.566 · 10 квітня

 Р осн = f (j, G пр), Вт

 1.003 · 10 квітня

 1.259 · 10 квітня

6.3. Розрахунок складових додаткових втрат в обмотках ВН і НН

6.3.1. Індукція осьового поля розсіювання

-магнітна проникність повітря

6.3.2. Питомі втрати від осьової складової поля розсіювання в обмотках НН і ВН

6.3.3. Повні втрати від осьової складової поля розсіювання в обмотках НН і ВН

6.3.4. Радіальна складова поля розсіювання

Індукція на ділянках 1-2 і 2-3 обмотки

6.3.5. Питомі втрати від радіальної складової поля розсіювання в обмотках НН і ВН на ділянках 1-2 і 2-3

6.3.6. Повні втрати на ділянках 1-2 і 2-3 від радіальної складової поля розсіювання в обмотках НН і ВН

6.3.7. Втрати від радіальної складової поля розсіювання в обмотках НН і ВН

Таблиця 6.3. Результати розрахунків додаткових втрат від вихрових струмів, викликаних осьової і радіальної складових поля розсіювання

 ПАРАМЕТР Обмотка

 ПН ВН

 В ос Тл 0,055 0,055

 р в.ос Вт / кг 0,263 0,761

 Р в.ос Вт 150,815 649,304

 У радий 1 Тл 0,022 0,022

 2 0,00549 0,00549

 1-2 0,025 0,025

 2-3 0,00549 0,00549

 р в.рад 1-2 Вт / кг 0,35 2,259

 2-3 0,017 0,108

 G пр 1-2 Кг 28,709 42,667

 2-3 258,378 384,007

 Р в.рад 1-2 Вт 10,056 96,4

 2-3 4,31 41,314

 ?Р в.обм.рад Вт 27,732 275,428

6.3.8. Розрахунок додаткових втрат від циркулюючих струмів, викликаних осьовим полем розсіювання

kтранс = 0.125 - коефіцієнт відносної ефективності типу транспозиції

-функція типу транспозиції і числа паралельних проводів

6.4. Розрахунок додаткових втрат в металоконструкціях

6.4.1. Міжосьова відстань

6.4.2. Зовнішній діаметр обмоток

- Середній діаметр між обмотками ВН і РО

6.4.3. Ширина бака

bобм_Б = 0.365 м -усредненное відстань від зовнішньої обмотки до стінки бака

6.4.4. Довжина бака

6.4.5. Периметр бака

6.4.6. Середній радіус бака

6.4.7. Додаткові втрати в металоконструкціях

k = 2.20

-поток одного стрижня

6.4.8. Загальні втрати короткого замикання

Отримані з розрахунку втрати короткого замикання мають відхилення від заданих втрат (Pк.з. = 49 · 103Вт) в рамках, встановлених ГОСТ (10%).

7. Розрахунок напруги короткого замикання

7.1. Активна складова напруги к.з.

7.2. Повна напруга к.з.

Отримане з розрахунку напруга короткого замикання має відхилення від заданого напруги (Uк.з. = 10,5%) в рамках, встановлених ГОСТ (10%).

8. Розрахунок втрат та струму холостого ходу

8.1 Розрахунок маси муздрамтеатру

8.1.1. Маса стрижнів муздрамтеатру

Kзап = 0,96 - коефіцієнт електротехнічної сталі з жаростійким покриттям ?ст = 7,65 · 103кг / м3-щільність електротехнічної сталі

-Обсяг стрижнів

8.1.2. Маса кутів муздрамтеатру

-Обсяг кута

8.1.3. Маса ярм муздрамтеатру

де Кус.яр = 1,02 -коефіцієнт підсилення ярма

-Обсяг ярм

8.1.4. Повна маса муздрамтеатру

8.2. Втрати холостого ходу

8.3 намагнічує потужність, споживана трансформатором при холостому ході

8.4. Реактивна складова струму холостого ходу

9. Тепловий розрахунок трансформатора

9.1 Розрахунок перевищення температури котушки над маслом (для обмоток ВН і НН)

9.1.1. Питома теплове навантаження теплоотдающей поверхні котушки

-ширина прокладки обмотки НН

-ширина прокладки обмотки ВН

-

коефіцієнт закриття частини поверхні котушки ізоляційними прокладками, що створюють канал між котушками обмоток ВН і НН

коефіцієнт, що враховує дію додаткових втрат, рівний відношенню суми додаткових втрат в обмотках ВН і НН до основних втрат в них

9.1.2. Розрахунок перевищення температури котушки над маслом

Kкат = 0,7

9.2. Розрахунок перевищення температури масла над повітрям

9.2.1. Перевищення температури масла над повітрям виходячи з норм нагріву масла

відстань від бака до нижнього ярма

відстань від бака до верхнього ярма

-нормалізованная величина перевищення температури верхніх шарів масла над температурою навколишнього середовища

?HБ = 0,15 м

-висота бака

Hмо = 3

коефіцієнт, що враховує взаємне розташування теплових центрів трансформатора

9.2.2. Перевищення температури масла над повітрям виходячи з норм нагріву обмоток

Qобм = 650С

9.3. Розрахунок кількості радіаторів для системи охолодження типу Д

9.3.1. Розрахункові втрати трансформатора

9.3.2. Питома теплове навантаження поверхні бака

9.3.3. Тепловий потік, що відводиться поверхнею бака

9.3.4. Тепловий потік, що відводиться радіатором

9.3.5. Питома теплове навантаження радіатора

Kохл = 0,22 - для системи охолодження Д

9.3.6. Необхідна кількість радіаторів

Ріс.9.2. Ескіз для розрахунку висоти бака

Fрад = 52 м2- теплоотдающей поверхню одного радіатора

10. Компонування активної частини в баку

10.1. Визначаємо ширину бака

Вісь бака

11. Вибір допоміжного обладнання трансформатора

11.1 Вибір розширювача

11.1.1 Внутрішній об'єм гладкого бака

- Ширина бака по малюнку

- Довжина бака по малюнку

- Середня щільність активної частини (для алюмінієвої обмотки)

11.1.2 Обсяг, займаний активною частиною

11.1.3 Загальна маса масла

-Маса масла в радіаторах-елементах систем охолодження трансформатора

11.1.4 Вибір розмірів розширювача

Розширювач вибирається по розрахованої масі масла трансформатора з табл.12.1 і табл.12.2 [1]

Основні розміри розширювача:

Маса масла в розширювачі - 1342 кг

Обсяг розширювача - 3150 л

Довжина розширювача - 2520 мм

Товщина стінок - 4 мм

Внутрішній діаметр розширювача - 1260 мм

11.2 Вибір термосифонного фільтра

Термосифонний фільтр вибирається з обліку маси масла трансформатора

11.2.1 Вибір необхідної маси Селикагель

З табл.12.3 вибираємо необхідну кількість Селикагель залежно від маси масла в трансформаторі

Маса Селикагель - 320 кг

11.2.2 Розміри фільтру

З табл. 12.4. вибираємо:

Діаметр фільтра Д - 585 мм

Висота фільтра Н - 1890 мм

Відстань від осі фільтра до фланця L - 290 мм

Відстань між осями верхнього і нижнього патрубків A - 1560 мм

11.3. Вибір радіаторів системи охолодження

Вибір типу радіатора виробляємо з розрахунку висоти бака по відстані між осями верхнього нижнього патрубків НМО, яке має бути на 200 ... 300 мм менше висоти бака

11.3.1 Характеристики радіатора (табл.9.1 [1])

Вибираємо радіатор типу Мо-3000

Відстань між осями верхнього і нижнього патрубків Нмо- 3000 мм

Маса масла в радіаторі - 328 кг

Маса радіатора - 538 кг

Теплоотдающей поверхню одного радіатора Fрад- 52 м2

Кількість радіаторів охолодження - 2

12. Опис конструкції трансформатора

У конструктивному відношенні сучасний силовий масляний трансформатор можна схематично уявити що складається з трьох основних систем - магнітної, системи обмоток з їх ізоляцією, системи охолодження і допоміжних систем - пристрої регулювання напруги, вимірювальних і захисних пристроїв, арматури та ін.

Конструктивної і механічної основою трансформатора є магнітна система (магнітопровід), який служить для локалізації в ній основного магнітного потоку поля трансформатора. Магнітна система являє собою комплект пластин та інших елементів з електротехнічної сталі або іншого феромагнітного матеріалу, зібраних в певній геометричній формі.

Більшість типів магнітних систем можна чітко поділити на окремі частини. Відповідно до цього поділом в магнітній системі поділяють стрижні - ті частини, на яких розташовуються основні обмотки трансформатора, службовці безпосередньо для перетворення електричної енергії, і ярма - частини, що не несуть основних обмоток і службовці для замикання магнітного ланцюга.

У магнітних системах, разделяющихся на стрижні і ярма, при розрахунку параметрів холостого ходу особливо виділяють частини, що знаходяться в зоні сполучення стрижня і ярма і звані кутами магнітної системи. Найбільшого поширення в практиці трансформаторобудування отримали плоскі магнітні системи стрижневого типу із ступінчастою формою поперечного перерізу стрижня, вписаного в коло, і з обмотками у вигляді кругових циліндрів. Окремі пластини муздрамтеатру збираються з тонких листів електротехнічної сталі марки 3407 товщиною 0.3 мм. Для раціонального та економного побудови технологічного процесу в галузі діє стандартний ряд ширин пластин магнітних систем.

Плоскі стикові магнітні системи з роздільно збирати стрижнями і ярмамі вимагають, в порівнянні з шихтованими, більш масивного і міцного кріплення стрижнів і ярем та спеціальних конструкцій для стяжки стрижнів з ярмамі у вигляді металевих черевиків, стяжних шпильок і т.д. Після завершення збирання магнітної системи її стрижні, як правило, спресовуються і стягуються бандажами з стеклоленти. Ярма плоских систем зазвичай спресовуються ярмових балками.

Магнітна система з усіма вузлами і деталями, які служать для з'єднання її окремих частин в єдину конструкцію, називається остовом трансформатора. На остові в процесі подальшої збірки встановлюються обмотки і кріпляться відводи, тобто провідники, призначені для з'єднання обмоток трансформатора з перемикачами, уведеннями та ін. Струмоведучими частинами.

Основним елементом обмотки трансформатора є виток - електричний провідник або декілька паралельно з'єднуються провідників, одноразово охоплюють частину магнітної системи. Ток витка спільно з струмами ін. Витків та інших частин трансформатора, в яких виникає електричний струм, створює магнітне поле трансформатора. Під впливом цього поля у кожному витку наводиться ЕРС. У трансформаторобудуванні використовуються провідники з прямокутним перетином, і з урахуванням електричної міцності ізоляційної конструкції прийняті наступні граничні параметри:

hпр.мін = 4,75 * 10 ^ -3 м, bпр.мін = 1,25 * 10 ^ -3 м,

hпр.макс = 19,5 * 10 ^ -3 м, bпр.макс = 5,6 * 10 ^ -3 м, (1).

Обмоткою називається сукупність витків, що утворюють електричний ланцюг, в якій підсумовуються ЕРС, наведені в витках, з метою здобуття вищої або нижчої напруги трансформатора або з іншою метою. Обмотки трансформаторів розрізняють за призначенням, способу взаємного розташування і формою.

У двообмоткових трансформаторі, що має дві електрично незв'язані між собою обмотки, розрізняють обмотку вищої напруги (ВН), приєднувану до мережі більш високої напруги, і обмотку нижчої напруги (НН), приєднувану до мережі більш низької напруги.

За способом розташування їх на стрижні, обмотки трансформатора підрозділяються на концентричні і чергуються. Концентричними обмотки називаються в тому випадку, коли обмотки ВН і НН виконуються у вигляді циліндра і розташовуються на стрижні концентрично одна відносно іншої. Висоти обох обмоток, як правило, робляться однаковими. При концентричному розташуванні обмотка НН зазвичай розташовується всередині, а обмотка ВН - зовні. При розташуванні обмотки ВН зовні спрощується висновок від неї відгалужень для регулювання напруги.

Для освіти в обмотках і між обмотками і ізоляційним циліндром осьових каналів найчастіше застосовуються рейки, склеєні бакелітовим або ін. Лаком із смуг електроізоляційного картону або виготовлені з дерева твердої породи, наприклад білого або червоного бука. При намотуванні рейки укладаються по твірної циліндра і щільно притискаються проводами до циліндра або раніше намотаною котушці. Товщина рейки визначає ширину осьового каналу.

Радіальні канали між котушками або між витками в обмотках з великим числом паралельних проводів зазвичай утворюються междукатушечнимі прокладками, виштампуваними з електроізоляційного картону. Кожна междукатушечная або муждувітковая прокладка набирається з декількох пластин товщиною 0,5-3 мм до потрібної товщини, відповідної осьовому або радіальному розміром каналу.

Для того, щоб зв'язати рейки з междукатушечнимі прокладками, в картонних прокладках проштамповує просечки. Цими просічками междукатушечние прокладки надягають на крайню широку смугу рейки при намотуванні на стані або у роботі обмотки на стрижні.

Обмотки трансформатора повинні бути надійно ізольовані одна від одної та від усіх заземлених частин конструкції трансформатора - магнітної системи і деталей кріплення остова, стінок бака, в якому встановлюється трансформатор. Ця ізоляція створюється шляхом поєднання ізоляційних деталей, виготовлених з твердих діелектриків - електроізоляційного картону, паперово-бакелітових виробів, дерева з проміжками, заповненими основний ізолюючої середовищем - рідким або газоподібним діелектриком або діелектричним компаундом. Під час роботи трансформатора в його обмотках, магнітній системі і деяких інших частинах відбуваються втрати енергії, що виділяються у вигляді тепла. При тривалому режимі роботи все тепло, що виділяється повинно повністю відводиться в навколишнє середовище. У більшості сучасних силових трансформаторах відвід тепла здійснюється через теплоносій - рідкий або газоподібний діелектрик, що заповнює бак, в якому встановлений трансформатор. Основний ізолюючої і охолоджуючої середовищем у них служить вільно проникає до активної частини атмосферне повітря.

Рідкий або газоподібний теплоносій, найчастіше трансформаторне масло, обмивають обмотки і магнітну систему трансформатора, нагріваючись у їх поверхонь, інтенсивно відводить шляхом конвекції все що виділяється в них тепло і передає його стінок бака. Зовнішня поверхня стінок бака (омивається повітрям) віддає тепло шляхом конвекції і випромінювання. Масляний бак з гладкими стінками має відносно малу омивану поверхню, якої виявляється недостатньо, і для забезпечення нормального охолодження доводиться штучно розвивати зовнішню поверхню бака шляхом установки ребер труб, навісних радіаторів та інших елементів, які віддають тепло при природній конвекції повітря.

Для заповнення бака трансформатора маслом до самої кришки при всіх можливих в експлуатації коливаннях температури і об'єму масла, над кришкою встановлюється розширювач - сталевий бачок, що сполучається з баком трубопроводу. Якщо внутрішній об'єм розширювача повідомляється з навколишнім повітрям, то на шляху руху повітря встановлюється фільтр, заповнений сорбентом - речовиною, що поглинає вологу з повітря, що надходить в розширювач. Для більш надійного оберігання масла від окислення, його поверхня в розширнику часто ізолюють від навколишнього трансформатор повітря подушкою з інертного газу, і розширювач герметизують наглухо за допомогою гнучкої розтягується мембрани.

На кришці бака встановлюються вводи, службовці для приєднання зовнішньої мережі до обмоток трансформатора; на кришці і частково на стінках бака встановлюються також різного пристрою, службовці для захисту трансформатора.

Склад виробу

У конструкцію трансформатора входять наступні основні складові частини:

- Активна частина (остов, обмотки, ізоляція, відводи);

- Бак з арматурою;

- Розширювач;

- Система охолодження;

- Вводи;

- Контрольно-вимірювальна і захисна апаратура;

- Допоміжна арматура, приладдя, запасні частини.

Висновок

В даному курсовому проекті був розрахований трансформатор потужністю 8 МВА з прийнятними втратами короткого замикання Pк.з. = 119 кВт, втратами холостого ходу Рхх = 18.5 кВт, напругою короткого замикання Uкз = 10,04%, струмом холостого ходу IХХ = 1.25%, намагничивающей потужністю Qхх = 33кВАР. Проведення теплового розрахунку дозволило з'ясувати середнє перевищення температури масла трансформатора над повітрям Qмс.ср = 32? С, а також необхідне число радіаторів nрад = 2.

Таким чином, спроектований трансформатор, який відповідає вихідним даним і придатний для експлуатації.

Таким чином, мета проекту досягнута, що підтверджується результатами, переліченими у висновках.

Список використаної літератури

1. Борю Ю.І., Терентьєва М.А., Леунова Е.М. Розрахунок силових масляних трансформаторів: Метод. вказівки для курсового проектування. Тольятті: ТГУ, 2002. 58 с.

2. Тихомиров П. М. Розрахунок трансформаторів: Учеб. посібник для

вузів.- 5-е изд., Перераб. і доп. - М .: Вища школа, 1986. - 528 с.

3. Голунь А.М., Мазур А.Л. Допоміжне обладнання трансформаторів: (Пристрої контролю й захисту, вводи, арматура). - М .: Енергія, 1978. - 144 с.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка