Реферат на тему “Эксплуатация силовых трансформаторов”. Силовые масляные трансформаторы реферат

Реферат на тему "Эксплуатация силовых трансформаторов"

Содержание

Введение1. Конструкция2. Внешний осмотр3. Температурный режим4. Замер нагрузок и напряжений5. Расконсервация и консервация трансформаторов6. Порядок хранения трансформаторовСписок использованных источников

Введение

Силовые трансформаторы, установленные в ТП и РП, предназначены для преобразования высшего напряжения в низшее напряжение и относятся к установкам высокого напряжения.

В зависимости от назначения они могут быть повышающими или понижающими. В распределительных сетях применяют трехфазные двухобмоточные понижающие трансформаторы, преобразующие напряжения 6кВ и 10 кВ в напряжение 0,4кВ и 0,23 кВ.

В зависимости от изолирующей и охлаждающей среды различают масляные трансформаторы ТМи сухие ТС. В масляных трансформаторах основной изолирующей и охлаждающей средой является трансформаторное масло, в сухих – воздух или твердый диэлектрик.

Трансформаторы трехфазные в соответствии с ГОСТом выпускают следующих номинальных мощностей: 10,16,25,40,63,100,160, 250,630 кВА и т.д.

Трансформаторы напряжением до 35 кВ и мощностью до 100 кВА относят к I габариту, от 160 до 630 кВА – ко II габариту.

Нужна помощь в написании?

Трансформаторы внутренней установки предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от + 40°С до – 45°С.

1. Конструкция.

1.1. Силовой трансформатор состоит :

– из сердечника, собранного из листовой трансформаторной стали и двух намотанных на него трехфазных обмоток: обмотки на напряжение выше 1000В(первичной) присоединяемой параллельно шинам РП и ТП и обмотки на напряжение до 1000 В (вторичной), к которой подключают электроприемники;

– бака;

– крышки;

– маслорасширителя;

– переключателя в/в;

– арматуры, измерительных и защитных устройств.

1.2. Перед установкой силового трансформатора он должен быть испытан в/в лабораторией, а именно:

Измерение коэффициента трансформации.
Испытание повышенным напряжением изоляции.
Испытание омического сопротивления обмоток трансформатора.
Проверка группы соединения обмоток.
Испытание трансформаторного масла.

1.3. Во всех трансформаторах предусматривается возможность изменения коэффициента трансформации в пределах ±5% напряжения, указанного в паспорте. Это необходимо для поддержания номинального напряжения на выводах низшей стороны трансформатора при колебаниях напряжения в в/в сети, от которой подводится питание к первичной его обмотке.

1.4.Обмотка высшего напряжения для этой цели имеет два ответвления: одно из них – отключающее некоторое количество витков, второе – добавляющее соответствующее количество витков.

1.5. Переключение с одной ступени на другую производится поворотом рукоятки переключателя, к контактным стержням которого присоединяют ответвления от обмотки. Рукоятка переключателя помещена на крышке трансформатора.

1.6. Переключать можно только после полного двустороннего отключения трансформатора от сети.

1.7. Для изменения изоляции обмоток, а также улучшения условий отвода тепла от обмоток и стали магнитопровода выемная часть силовых трансформаторов устанавливается в герметически закрывающемся стальном баке или кожухе доверху наполненном сухим, очищенным от механических примесей трансформаторным маслом.

1.8. В целях лучшей отдачи тепла окружающему воздуху в бак трансформатора для увеличения поверхности охлаждения вваривают изогнутые трубы, по которым циркулирует масло.

1.9. Кожух трансформатора должен быть постоянно заполнен трансформаторным маслом. Масло, как и всякое физическое тело, при нагревании расширяется. Поэтому трансформаторы, кроме самых малых (до 50 кВа) снабжают расширителями, т.е. дополнительными бачками, соединенными трубкой с баком трансформатора. Их устанавливают на крышке трансформатора.

1.10. Масло заливают в трансформатор до определенного уровня в расширителе. Для контроля уровня масла на торцевой стенке расширителя устанавливаются маслоуказатель, возле которого четко наносятся три контрольные черты, соответствующие значениям температуры масла -45, +15, +40 С или -35,+15,+35 С.

Нужна помощь в написании?

2. Внешний осмотр.

2.1. При внешнем осмотре силового трансформатора установленного и находящегося в работе, обращать внимание на:

2.1 1. Отсутствие течи масла из-под изоляторов, крышки трансформатора, расширителя, сливного крана.

2.1.2. Состояние проходных изоляторов(отсутствие трещин, сколов, перекрытий).

2.1.3. Состояние контактных соединений (отсутствие их нагревания, при нагревании появляется побеление шпилек, гаек).

2.1.4. Отсутствие пыли и грязи на трансформаторе, в особенности на в/в и н/в изоляторах.

2.1.5. Наличие масла в расширителе.

2.1.6. Отсутствие посторонних шумов.

3. Температурный режим.

3.1. Контроль за тепловым режимом трансформаторов сводится к периодическим измерениям температур верхних слоев масла в баке. Измерение проводится при помощи стеклянных термометров погруженных в специальные гильзы на крышках трансформаторов. Гильзы должны быть заполнены трансформаторным маслом.

3.2. Температура на термометре, установленном в кармане крышки трансформатора, не должна быть выше 950 С.

3.3. Наличие вытяжных устройств(жалюзийных решеток) в камере трансформатора. На жалюзийных решетках должна быть установлена сетка с ячейками не более 20х20 мм.

4. 3амер нагрузок и напряжений.

4.1. При замере нагрузок силовых трансформаторов определяются перекосы нагрузок по фазам и перегруз трансформатора выше номинального.

4.2. Перекосы и перегруз ведут к искажению фазных напряжений. Перекосы и перегрузы должны отсутствовать. О всех ненормальностях в работе силовых трансформаторов и замечаниях при осмотрах, дефектах необходимо сообщить мастеру обслуживаемого участка и записать в журнал дефектов.

4.3. Осмотры трансформаторов в РПи ТП без их отключения должны производиться не реже 1 раза в 6 месяцев.

В зависимости от местных условий и состояний трансформаторов указанные сроки могут быть изменены гл. инженером предприятия.

5. Расконсервация и консервация трансформаторов.

Расконсервация трансформаторов производится в следующем порядке:

– сухой чистой тряпкой начисто вытереть консервационную смазку, пыль, грязь со всех токоведущих шпилек, колпаков изоляторов и наружных поверхностей;

– снять временную резиновую шайбу из-под дыхательной пробки маслорасширителя;

– снять верхнюю оправу термометра и термометр, нижнюю оправу термометра залить маслом, установить затем наружную оправу термометра с термометром;

– тщательно вытереть чистой тряпкой, смоченной в бензине, фарфоровые изоляторы и заземляющий болт.

Консервация трансформатора производится в следующем порядке:

– смазать техническим вазелином токоведущие шпильки гайки, колпаки изоляторов и шайбы;

– смазать болты, шайбы и гайки всех креплений;

– смазать заземляющий болт и оправу термометра;

– смазать оси и отверстия роликов тележек;

– смазать заводской щиток.

6. Порядок хранения трансформаторов.

Трансформаторы не разрешается хранить на открытом воздухе, они должны находиться в закрытом помещении, либо под навесом, предохраняющим от атмосферных осадков, загрязнения, механических повреждений и прочих причин, могущих вызвать порчу трансформатора. В случае понижения уровня масла следует долить маслом трансформатор с пробивным напряжением не менее 30 кВ до уровня, соответствующего температуре окружающего воздуха.

Список использованных источников

1.ТКП 339-2011 (02230) Установки на напряжение до 750кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры эксплуатации. Учет электроэнергии. Нормы приемосдаточных испытаний.2.ПУЭ-6 Правила устройства электроустановок. Шестое издание с изменениями и дополнениями (действующе в РБ).

nauchniestati.ru

Реферат - Проектирование масляного трансформатора типа ТМН 250035

Курсовая работа

Проектирование масляного трансформатора типа ТМН 2500/35

Задание

Спроектировать силовой трёхфазный трансформатор по следующим техническим данным:

1. Тип трансформатора 2500/35

2. Номинальная мощность Sн = 2500кВА

3. Число фаз m = 3

4. Частота сети F = 50 Гц

5. Высокое напряжение />, кВ

6. Материал обмотки ВН — Алюминий

7. Низкое напряжение 6,3 кВ

8. Материал обмотки НН — Алюминий

9. Схема и группа соединений обмоток Y/Y-0

10. Способ охлаждения — масляное

11. Установка – наружная

12. Напряжение короткого замыкания Uк= 6.5%

13. Потери короткого замыкания Pк= 23.5 кВт

14. Ток холостого хода iо=1%

15. Потери холостого хода Pх= 3.9 кВт

16. Способ регулирования напряжения – РПН

17. Класс изоляции – В

18. Характер нагрузки — длительная

Содержание

Введение

Устройство силовых трансформаторов

Расчет исходных данных

Расчёт основных коэффициентов

Определение основных размеров

Расчёт обмоток НН

Расчёт обмоток ВН

Расчёт параметров короткого замыкания

Расчёт магнитной системы трансформатора

Расчёт потерь холостого хода

Расчёт тока холостого хода

Тепловой расчёт обмоток

Тепловой расчёт бака

Определение массы масла

Описание конструкции трансформатора

Вывод

Литература

Спецификация

Введение

Трансформаторы – это наиболее распространённые устройства в современной электротехнике. Трансформаторы большой мощности составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи. Они повышают напряжение переменного тока, что необходимо для экономной передачи электроэнергии на значительные расстояния. В местах распределения энергии между потребителями применяют трансформаторы, понижающие напряжение до требуемых для потребителей значений. Наряду с этим, трансформаторы являются элементами электроустановок, где они осуществляют преобразование напряжения питающей сети до значений необходимых для работы последних.

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более обмоток связанных индуктивно, и предназначенные для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Обмотку, присоединённую к питающей сети, называют первичной, а обмотку, к которой подсоединяется нагрузка–вторичной. Обычно все величины, относящиеся к первичной обмотке трансформатора помечают индексом 1, а относящиеся к вторичной–индексом 2.

Первичную обмотку трансформатора подсоединяют к питающей сети переменного тока. Ток первичной обмотки I1 имеет активную и индуктивную составляющие. При разомкнутой вторичной обмотке (холостой ход), вследствие действия индуктивной составляющей тока IОм, возникает магнитный поток, который намагничивает сердечник. Активная составляющая тока I определяется потерями, возникающими, в местах стали, при перемагничивании сердечника. Наибольшая часть потока Ф1 сцеплённого с первичной обмоткой, сцеплена также со всеми обмотками фазы и является потоком взаимоиндукции между обмотками, или главным рабочим потоком Ф. Другая часть полного потока Ф1 сцеплена не со всеми витками первичной и вторичной обмоток. Её называют потоком рассеивания.

ЭДС обмотки пропорциональна числу её витков. Отношение ЭДС первичной и вторичной обмоток называется коэффициентом трансформации, который пропорционален отношению чисел витков первичной и вторичной обмоток.

Устройство силовых трансформаторов

Трансформаторы имеют магнитопроводящие сердечники и токопроводящие обмотки. Для лучшего охлаждения сердечники и обмотки мощных трансформаторов погружаются в бак, наполненный маслом. Сердечники трансформаторов состоят из стержней, на которых размещаются обмотки, и ярм, которые служат для проведения потока между стержнями. Различают два вида сердечников: стержневой и броневой.

Броневой сердечник имеет разветвлённую магнитную систему, вследствие этого поток в ярме составляет половину от потока стержня, на котором расположены обмотки.

Трёхфазные трансформаторы выполняются обычно стержневыми. Их сердечники состоят из расположенных в одной плоскости трёх стержней, соединённых ярмами. Магнитная система таких трансформаторов несколько несимметрична, так как магнитная проводимость потока крайних стержней и среднего – является неодинаковой.

Вследствие изменения потока, в контурах стали сердечника индуктируется ЭДС, вызывающая вихревые токи, которые стремятся замкнуться по контуру стали, расположенному в поперечном сечении стержня. Для уменьшения вихревых токов, сердечники трансформатора набираются (шихтуются) из изолированных прямоугольных пластин электротехнической стали толщиной 0.5мм или 0.35мм. Для уменьшения зазоров в местах стыков, слои сердечника, набранные различными способами, чередуются через один. После сборки, листы верхнего ярма вынимаются и на стержнях устанавливаются обмотки, после чего ярмо вновь зашихтовывается. Листы сердечника изолируются лаком или бумагой, имеющей толщину 0.03мм, и стягиваются при помощи изолированных шпилек.

В большинстве случаев в трансформаторах электропередач применяются так называемые концентрические обмотки, имеющие вид размещённых концентрически (одна в другой) полых цилиндров. Обычно ближе к сердечнику размещается обмотка низшего напряжения, требующая меньшей толщины изоляции сердечника.

По способу охлаждения трансформаторы разделяются на масляные, обмотки которых погружены в масло и сухие, охлаждаемые воздухом. Мощные силовые трансформаторы имеют масляное охлаждение. Трансформатор в большинстве случаев не является полностью твёрдым телом, а содержит большое количество жидкого масла, которое оказывает значительное влияние на теплопередачу.

В большинстве случаев в трансформаторах электропередач применяются так называемые концентрические обмотки, которые имеют вид размещённых концентрически полых цилиндров (одна в другой). Обычно ближе к сердечнику размещается обмотка низшего напряжения, требующая меньшей толщины изоляции сердечника.

В трансформаторах мощностью до 560 кВА концентрическая обмотка выполняется по типу цилиндрической обмотки, в большинстве случаев имеющей два слоя. Слои обмотки выполняются из провода круглого или прямоугольного сечения. Провод наматывается впритык по винтовой линии вдоль образующей цилиндра.

В трансформаторах больших мощностей концентрическая обмотка низшего напряжения выполняется по типу винтовой, в которой между двумя соседними по высоте витками оставляется канал.

В трансформаторах на напряжение 35 кВ и более применяют концентрическую обмотку, выполненную по типу непрерывной, в которой, отличие от винтовой, каждый виток состоит из нескольких концентрически намотанных витков обмотки. Катушки этой обмотки наматываются непрерывно одним проводом без пайки. При воздействии осевых сжимающих усилий, возникающих при внезапных коротких замыканиях, наиболее надёжными являются непрерывные обмотки.

2. Расчёт исходных данных

Расчёт проводим для трёхфазного трансформатора стержневого типа с концентрическими обмотками.

Мощность одной фазы и одного стержня:

Sф= S/m = 2500/3 =833.3 кВА

S’= S/c= 2500/3 =833.3 кВА

Где: m – число фаз,

с – число активных стержней трансформатора.

Номинальные (линейные) токи на сторонах:

ВН: I2=/>= />= 41.2 А/>

НН: I1= />= />= 229А

--PAGE_BREAK--

Фазные токи обмоток (звезда/звезда-0):

ВН: Iф2 = I2 = 41.2 А

НН: Iф1 = I1=229 А

Фазные напряжения обмоток:

ВН: Uф2 = Uн2//>= 35000//>= 20207 В

НН: Uф1 = Uн1//>=6300//>=3637 В

Испытательное напряжение обмоток смотрим по таблице 4.1 :

ВН: Uисп.2 = 85 кВ

НН: Uисп.1 = 25 кВ

По таблице 5.8 выбираем тип обмоток:

Обмотка ВН при напряжении 35 кВ и токе 41.2 А – цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода.

Обмотка НН при напряжении 6.3 кВ и токе 229 А – цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода.

Определение исходных данных расчёта:

Мощность обмоток одного стержня:

S’= 833,3 кВА

Для испытательного напряжения обмотки ВН, Uисп.2 = 85 кВ по таблице 4.5 находим изоляционные расстояния:

a12 = 2,7 см; l02 = 7,5 см; a22 = 3,0 см

lц2=5,0 см; δ12=0.5 см δ22=0.3 см δш=0.2 см

Для обмотки НН, Uисп.1 = 25 кВ

a01 = 15 мм; aц1 = 0,6 см;

lц1=2,5 см; δ01=0.4 см

Ширина приведённого канала рассеивания:

ap= a12+ (a1+a2)/3

(a1+a2)/3 = K/>, гдеK=1.25 (изтабл. 3.3),

(a1+a2)/3 =1.25/>=3.4 см

ар = а12 + (a1+a2)/3 =3 + 3.4 = 6.4см

Коэффициент приведения реального поля рассеяния к идеальному принимаем:

Kр=0.95

Частота: f=50 Гц

Активная составляющая напряжения короткого замыкания (по 3-9 ):

Uа = Pк/10S = 23500/10´2500 = 0.94%

Реактивная составляющая:

Uр= />= />= 6,43 %

Согласно параграфу 2.2 выбираем плоскую трёхфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне по рис.1.

/>Рис. 1 Схема плоской магнитной системы трансформатора.

По таб.2.1 выбираем ориентировачный диаметр стержня d=26-28 см.

Прессовка стержней бандажами из стеклоленты и ярм стальными балками. Материал магнитной системы – холоднакатанная текстурованная рулонная сталь марки 3404толщиной 0.35 мм.

Индукция в стержне Вс = 1.63Тл. В сечении стержня 8 ступеней, коэффициент заполнения круга Ккр = 0.929, изоляция пластин – жаростойкое изоляционное покрытие плюс однократная лакировка, Кз = 0.97(по таб.2.6), коэффициент заполнения сталью

kc =Ккр´ Кз = 0.929 ´ 0.97 = 0.9.

Ярмо многоступенчатое, число ступеней 6, коэффициент усиления ярма kя = 1.03 индукция в ярме:

Вя = Вс/Кя = 1.63/1.03= 1.57 Тл

Число зазоров магнитной системы на косом стыке = 4, на прямом = 3.

Индукция в зазоре

на прямом стыке:

Вз`` = Вс = 1.63 Тл

на косом стыке:

Вз` = Вс//>= 1.63//>= 1.14 Тл

Удельные потери в стали рс = 1.353 Вт/кг; ря = 1.242 Вт/кг.

Удельная намагничивающая мощность qc = 1.956 ВА/кг, qя = 1.66 ВА/кг,

Для зазоров прямых стыков q``з =2.5 ВА/см2,

для зазора косых стыков q`p = 0.32 ВА/см2 .

По таблице 3.6 находим коэффициент учитывающий отношение основных потерь в обмотках к потерям короткого замыкания, кд =0.9 и по таблице 3.4 и 3.5 находим постоянные коэффициенты для алюминиевых обмоток

a = 1.40´1.06=1.484

b = 0.28´1.25=0.36

Принимаем Кр£ 0.95.

Диапазон изменения b от 1.2 до3.0 (по таб.12.1)

3. Расчёт основных коэффициентов

По (3-30) находим:

А = 16 />= 16 />= 0.259/>/>

По (3-35):

A1=/>кг

По (3-36):

A2=/>кг

По (3-43):

/>кг

l=0.411 для ярма с многоступенчатой формой поперечного сечения.

По (3-44):

/>кг

По (3-52) для частоты 50 Гц:

K0=1.2´102

С1 = K0/>=/>=538 кг

По (3-65):

продолжение --PAGE_BREAK--

/>МПа

Минимальная стоимость активной части трансформатора имеет место при условиях, определяемых уравнением (3-55):

по таблице (3-7) – Koc=2.65; Kпр=1.13 (для алюминиевого провода)

Получим:

X5+BX4-CX-D=0; X5+0.194X4-0.5X-1.1=0

Решением этого уравнения является: β=134

Находим предельные значения β по допустимым значениям плотности тока Δ и растягивающим механическим напряжением σр:

По (3-611):

По (3-66):

Масса одного угла магнитной системы:

По (3-451):

Активное сечение стержня:

По (3-59):

Площадь зазора на прямом стыке: />

на косом стыке: />

Потери холостого хода по формуле (8-32):

где: Кпд=1.15 (для пластин с отжигом и ярма с многоступенчатой формой сечения)

Куп=10.18 (по таблице 8-6)

Кф=2(с-1)=2(3-1)=4 (для трехфазного трансформатора)

Намагничивающая мощность по формуле (8-44):

где: kтд’kтд”=1.2 (для пластин с отжигом и ярма с многоступенчатой формой сечения)

kтд’=1.07

kу=42.45

Предварительный расчет трансформатора ТМ-2500/35 с плоской шихтованной магнитной системой и алюминиевыми обмотками.

1.34

1.2

1.8

2.4

3.0

1.076

1.047

1.16

1.245

1.31

1.157

1.096

1.342

1.55

1.734

1.246

1.147

1.55

1.93

2.29

A1/x=1303/x

1211

1243

1123

1047

987.1

A2x2=163x2

188.6

179

219

252

283

Gc=A1/x+A2x2

1399.6

1422

1342

1299

1270

B1x3=865.8x3

1078.78

994

1350

1671

1983

B2x2=89.5x2

103.3

продолжение --PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--

526.9

573

467

404

361

kocGпр=2.36Gпр

1243

1352

1102

953

852

Cач’=kocGпр+Gст

3825

3866

3914

4062

4260

1.89

1.838

2.04

2.2

2.3

12.77

11.8

19.8

23.5

d=Ax=25.9x

0.278

0.27

0.3

0.32

0.34

d12=ad=1.484d

0.411

0.4

0.444

0.47

0.5

0.96

1.05

0.77

0.615

0.52

C=d12+a12+2a2+a22

0.57

0.557

0.612

0.645

0.682b

Где: а12=2.7 см, а22=3.0 см, по таблице 3-5 а2=(b*d)/2=(0.25*1.25*d)/2=0.156d

K=12.75 – постоянный коэффициент зависящий от удельного электрического сопротивления и плотности металла обмоток.

4. Определение основных размеров

По полученным результатам выбираем диаметр стержня d=28 см при β=1.32

Для выбранных d и β:

x=1.32; x2=1.145; x3=1.225

Диаметр стержня:

d = Ax =25.9´1.07=26.6=28 см

Активное сечение стержня:

Пс = 470´x2 = 438 см2.

Средний диаметр обмоток:

d12 = 1.48´d = 1.48´27.7 =0.41 cм.

Высота обмоток:

l = pd12/b = 3.14´41/1.32 = 97.5 cм

Высота стержня:

lc = l+2l0=97.5+2´7.5 = 112.5 cм

Расстояние между осями стержней:

С = d12+a12+bd+a22 = 41+3+0.36´27.7+3 = 57 cм

ЭДС одного витка

uв = 4.44fПСВС´10-4 = 4.44´50´1.63´540´10-4 = 19.54 в

Масса стали

Gст=2567 кг

Масса металла обмоток

G0=469 кг

Масса провода

Gпр=531 кг

Плотность тока

Δ=1.88´106A/м2

Механическое напряжение в обмотках

σр=12.55 Мпа

Потери и ток ХХ

Px=4400 вт i0=0.85%

5. Расчёт обмоток НН

Число витков обмотки НН:

/>.1 витков

Потери х.х. для выбранного варианта 0.280 м оказались выше. Для их уменьшения примем ω1´=187 витков. С той же целью уменьшим высоту обмоток. До 960 мм и соответственно длину и массу стержня.

ЭДС одного витка Uв = Uф1/w1 = 3637/187 = 19.45 В

продолжение --PAGE_BREAK--

Действительная индукция в стержне:

/>Тл

Средняя плотность тока:

Δср = 0.463kдPкUв/(Sd12 )= 0.463´0.9´23500´19.45/2500´41 = 1.86 А/мм2

Сечение витка ориентировочно:

П1’ = I1/ Δср = 229/1.86= 123.1мм2

По таблице 5.8 по мощности 2500 кВА, току обмотки одного стержня 299 А, сечению витка 123.1 мм2 и плотности тока 1.86 А/мм2 – выбираем конструкцию цилиндрической многослойной обмотки из прямоугольного провода.

Находим наибольший суммарный радиальный размер металла проводов обмотки для допустимой q=1200 вт/м2:

/>мм

где: кз=0.8

По таблице (5-3) выбираем следующий провод:

АПБ´3´/>

Полное сечение витка:

П1 =nв1П1’= 3´41.6 =124.8 мм2

Полученная плотность тока:

Δ1 = I1/П1 = 229/124,8=1.83 А/мм2

Число витков в одном слое:

/>витков

Обмотка НН наматывается в два слоя – внутренний — 95 витков и внешний — 92 витка. Введу того, обмотка содержит 3 провода возникает необходимость в транспозиции, т.к. сопротивления каждого провода должны быть одинаковыми. Транспозицию применяем на каждых 1/3 длины.

Общий суммарный радиальный размер металла 4.25´2´3=25.5 > b1 => обмотку делим на две катушки – внутренняя 95 витков и внешняя 92 витка и между ними.

Добавочные потери меньше 5%.

Напряжение двух слоев обмотки:

/>в

Междуслойная изоляция по таблице (4-7) — 6´0.12. Шесть слоев кабельной бумаги по 0.12 мм, выступ изоляции на торцах обмотки 2.2 см на одну сторону.

Осевой охлаждающий канал a11=0.01´l=0.01´0.98=0.01 м

Радиальный размер обмотки без экрана:

/>см

Обмотка наматывается на бумажно-бакелитовый цилиндр.

Радиальный размер с экраном

a1экр=a1+0.3 = 3.929+0.3 = 4.25 см

Внутренний диаметр:

/>см

Наружный диаметр:

/>см

Принимаем бакелитовый цилиндрØ/>

Плотность теплового потока на поверхности обмотки (по 7-17’):

/>вт/мм2

Масса метала обмотки НН по (7-7) :

G01 = cDсрw1П1´10-5 = 3´187´123.1´2700´10-6 = 186.5 кг

Масса провода в изоляции по таблице (5-5):

G пр1 = 1.025 ´1.03 ´186.5´3 = 591 кг

6. Расчёт обмотки ВН

Число витков в обмотке ВН при номинальном напряжении (по 6-27):

wH/>=w1/>= 187×/>= 1039 витков

Число витков на одной ступени регулирования:

wр = /> = 26 витков

38500

1039+4´26=1143

37625

1039+3´26=1117

36750

1039+2´26=1091

35875

1039+1´26=1065

35000

1039

34125

1039-1´26=1013

33250

1039-2´26=987

32375

1039-3´26=961

31500

1039-4´26=935

Ориентировочная плотность тока:

/>= 1.89 А/мм2

Ориентировочное сечение витка

П`2 » />= 21.7 мм2

По формуле (5-7) находим наибольший суммарный радиальный размер металла проводов обмотки для допустимой q=1200 вт/м

продолжение --PAGE_BREAK--

/>см

Выбираем провод по таблице (5-3):

АПБ×1×/> сечением П2 = 21.9 мм2

Плотность тока в обмотке:

/>А/мм2.

Число витков в одном слое:

/>витков

( 7 слоев по 117 витков, 2 слоя по 104 витков и 1 слой по 116 витков)

Обмотка разделяется на 2 катушки – внутреннюю В2 с 5 слоями и наружную Г2 с 4 слоями. Между катушками В2 и Г2 осевой масляный канал шириной 1 см. Под внутренним слоем обмотки располагается электрический экран – аллюминиевый незамкнутый цилиндр толщиной 0.5 мм.

Напряжение двух слоев обмотки:

/>в

Междуслойная изоляция по таблице (4-7) – 8 слоев кабельной бумаги по 0.12 мм, выступ изоляции на торцах обмотки 2.2 см на одну сторону.

Радиальный размер обмотки без экрана:

/>см

Радиальный размер обмотки с экраном:

/>см

Внутренний диаметр обмотки (для расчета массы провода) по внутреннему слою проводов ( по 6-58):

/>см

Наружный диаметр обмотки без экрана ( по 6-59):

/>см

Расстояние между осями стержней

С = 54.4 + 3.0 = 58 см

По испытательному напряжению обмотки ВН Uисп1=85 кв (по таблице 4-5)

a12´ = 3.0 см; l02 = 7,5 см; a22´ = 3,0 см

lц2=5,0 см; δ12´=0.5 см δ22´=0.3 см

Обмотка наматывается на бумажно-бакелитовый цилиндр.

Поверхность охлаждения обмотки ( по 6-61):

/>м2

к=0.8.

Плотность теплового потока на поверхности обмотки:

/>вт/м2

Масса металла обмотки ВН:

G02 = 8.47´c´Dср´w1´П´10-5= 8.47´3´(44+54,4)/2´1143´2,17´10-5 = 310 кг

Масса провода в обмотке ВН с изоляцией ( по таблице 5-5):

Gпр 2 = 1.025´1.03´310 = 327 кг

Масса металла обмоток НН и ВН:

Gо = Gо1 + Gо2 = 310+186,5 = 496 кг

Масса провода двух обмоток:

Gпр = Gпр1 + Gпр2 = 591+310 = 901кг

7. Расчёт параметров короткого замыкания

Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установленной в одной из обмоток тока, соответствующего его номинальной мощности при замкнутой накоротко второй обмотки.

Потери короткого замыкания согласно § 7.1 :

Основные потери в обмотках :

Обмотка НН: />вт

Обмотка ВН: />вт

Добавочные потери в обмотке:

Обмотка НН (по 7-15’):

Kp=0.95

Обмотка ВН (по 7-15):

Основные потери в отводах рассчитываются следующим образом:

Для схемы соединения звезда отводы ВН и НН имеют одинаковую длину.

Длина отводов определяется приближённо по (7-21) :

lотв = 7.5´l = 7.5´98 = 735 см

Масса отводов НН: (при плотности меди отводов g = 2700 кг/м3)

Gотв.1 = lотв.´П1´ g´10-8 = 735´124,8´10-8´2700 = 2,47 кг

Потери в отводах НН по (7-24):

(при k = 12.75)

Ротв.1 = k´Δ12´Gотв.1 = 12.75´1,832´2,47 = 105,46 Вт

Масса отводов ВН: (при плотности меди отводов g = 2700 кг/м3)

Gотв.2 = lотв.´П2´ g = 735´21,9´10-8´2700 = 0,435 кг

Потери в отводах ВН:

(при k = 12.75)

Ротв.2 = k´Δ22´Gотв.2 = 12.75´1,892´0, 435 = 19.8 Вт

Потери в стенках бака и других элементах конструкции до выяснения размеров бака определяем приближённо, по (7-25) и таблице (7-1):

Рб = 10kS = 10´0,031´2500 = 775 Вт

к=0.031

Полные потери короткого замыкания:

Рк = Росн.1´kд1 + Росн.2´kд2 + Ротв.1 + Ротв.2 + Рб =

=7963´1.03+14119´1.02+105.46+19.8+775 = 23504Вт

/>%

продолжение --PAGE_BREAK--

Напряжение короткого замыкания рассчитывается согласно параграфу 7.2 :

Активная составляющая:

uа = />= />= 0.91 %

Реактивная составляющая:

где: f = 50 Гц, S`= 833.3 кВА,

/>см

/>%

Напряжение короткого замыкания:

uк = />%

или 6,6´100/6,5 = 101 % заданного значения.

Установившийся ток короткого замыкания на обмотке ВН :

/>А

Sk = 2500´103

Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания:

iк.max = 1,41kmax ´Iк.у. = 2.33´614.9 = 1432.7 А

1.41kmax= 2.33 по таблице 7.3 стр 330.

Радиальная сила :

Fp = 0.628 ´ (iк.max´ w)2´ b ´ kp´ 10-6 = 0.628´(1432.7´1039)2´1.31´0.96´ ´10-6 =1750023 Н

Среднее сжимающее напряжение в проводах обмотки НН:

Па (82% допустимого σрд=15Мпа)

Среднее растягивающее напряжение в проводах обмотки ВН:

Осевые силы:

/>H

где />

/>% (по таблице 7-4)

a0 = a12 + a1 + a2 = 0.03 + 0.0405 + 0.0495 = 0.12

k=k01×Δ01=0.189+1.53=0.29

Наибольшая осевая сила в середине обмотки НН

/>МПа

Температура обмотки через tк = 5 сек. после возникновения короткого замыкания по (7,54’) :

/>° С

По таблице (7-5) допустимая температура 200 °С

8. Расчёт магнитной системы трансформатора

Определение размеров магнитной системы и массы стали по параграфу 8-1.

Принята конструкция трёхфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной текстурованной стали марки Э330А,0,35 мм по рис 4.

Стержни магнитной системы скрепляются бандажами из стеклоленты, ярма прессуются ярмовыми балками. Размеры пакетов выбраны по таблице (8-1б) для стержня диаметром 28 см без прессующих пластин. Число ступеней в сечении стержня 8, в сечении ярма 6.

Размеры пакетов в одной половине сечения стержня при 8 ступенях

Номер пакета

Ширина пакета, см

Толщина пакета, см

Площадь сечения, см2

27.0

3.7

99.9

25.0

2.6

65.0

23.0

1.7

39.1

21.5

0.9

19.35

19.5

1.1

21.45

17.5

0.9

15.75

13.5

1.3

17.55

10.5

0.7

7.35

Полное сечение стержня по пакетам: Пф.с = 570.9 см2;

Активное сечение: Пс = kз´Пф.с = 0.97´570.9 = 553.3 см2

Размеры пакетов ярма по таблице (8-1б):

Номер пакета

Ширина пакета, см

Толщина пакета, см

Площадь сечения, см2

27.0

продолжение --PAGE_BREAK--

3.7

99.9

25.0

2.6

65.0

23.0

1.7

39.1

21.5

0.9

19.35

19.5

1.1

21.45

17.5

0.9

15.75

Полное сечение ярма по пакетам по таблице (8-2): Пф.я = 591.1 см2;

Активное сечение ярма:

Пя = kз´Пф.я = 0,97´591.1 = 57.3 см2

Длина стержня по таблице (4-5):

lс = l+2l02=98+2´7.5 = 113 см

Расстояние между осями соседних стержней:

С = D2`` + a22 =54.4+3.0 = 58 см

Масса стали в ярмах магнитной системы рассчитываем по (8-11)–(8-13)-(8-15):

Gя = Gя` + Gя`` = 2Пя´2Cγст+2Gy = 2´0,0573´2´7650´0,58+2´101,7 = 1220 кг

где с=3 – число активных стержней.

/>=7650 кг/м3 – плотность холоднокатанной стали.

Масса стали угла магнитной системы

/>кг

Масса стали в стержнях магнитной системы рассчитываем по (8-16)–(8-18):

Gс = Gс` + Gс`` = 1434 + 37,5 = 1471,5 кг

Где:

Gс` = с´lс´Пс´gст´10-6 = 3´113´553´7650´10-6 = 1434 кг

Gс``= с´(Пс´а1я´gст´10-6– Gу) = 3 (553´27´7650´10-6 – 101,7) = 37,5 кг

Общая масса стали:

Gст = Gя + Gс = 1471,5 + 1220 = 2691 кг

9. Расчёт потерь холостого хода

Расчёт потерь холостого хода производим по параграфу 8.2

Индукция в стержне:

Вс = />= />=1.584 Тл.

Индукция в ярме:

Вя = />= />=1.529 Тл

Индукция на косом стыке

Вкос. = />= />= 1.12 Тл

Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков по таблице (8-4):

При Вс = 1.584 Тл, рс = 1,252 Вт/кг; рзс = 0.0964 Вт/см2

При Вя = 1.529 Тл, ря = 1,137 Вт/кг; рзя = 0.0879 Вт/см2

При Вкос. = 1.12 Тл, ркос = 4,37 Вт/кг

Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки стали и удаления заусенцев для определения потерь применим выражение (8-31):

kп.р. = 1,05; kп.з. = 1,02;. kп.я. = 1,00; kп.п. = 1.03; kп.ш. = 1.06

kпу = 10,18

kф = 2(с-1)=4

Тогда потери холостого хода:

/>вт

что на />% выше заданного значения.

10. Расчёт тока холостого хода

Расчёт тока холостого хода производим по параграфу 8.3.

По таблице (8-11) находим удельные намагничивающие мощности:

При Вс = 1.584 Тл, qс = 1.61 ВA/кг; qзс = 21150ВA/м2

При Вя = 1.529Тл, qя = 1.4 ВA/кг; qзя = 18000 Вт/м2

При Вкос. = 1.12 Тл, qкос = 2800 ВА/кг

9.1. Для принятой конструкции магнитной системы и технологии её изготовления используем (8-43), в котором по параграфу 8.3 принимаем коэффициенты:

kт.р. = 1.18; kт.з. = 1.0; kт.я. = 1; kт.п. = 1.33;

kт.ш. = 1.06. k т.у = 42.41 k т.п = 1.05

/>/>

/>вт

Ток холостого хода

Активная составляющая тока холостого хода:

i0а = />= 0.18 %

Реактивная составляющая тока холостого хода:

i0р = />=0.78 %

Ток холостого хода: i0= />0.8%

что на />% ниже заданного значения.

продолжение --PAGE_BREAK--

КПД трансформатора: />%

11. Тепловой расчёт обмоток

Поверочный тепловой расчёт обмоток

Потери в единице объёма обмотки НН

/>Вт/м2

где а = 4.25 мм, b΄ = 10.5мм, δмс = 0.12×10-3 м, b=10.00 мм, a΄ = 4.75мм

Средняя теплопроводность обмотки НН

/>/>, где

/>/>

Полный внутренний период

/>˚С

Средний внутренний период

/>˚С

Потери в единице объёма обмотки ВН

/>Вт/м3

/>/>

Средняя теплопроводность обмотки ВН

/>/>,

Полный перепад температуры в обмотке ВН

/>˚С

Средний внутренний перепад

/>˚С

Перепад температуры на поверхности обмоток

обмотка НН :/>˚С

обмотка ВН: :/>˚С

плотность теплового потока на поверхности обмотки ВН

/>Вт/м2

Превышения средней температуры обмоток над температурой масла

обмотка НН: :/>˚С

обмотка ВН: :/>˚С

12. Тепловой расчёт бака

Тепловой расчёт бака проводится согласно параграфу 9.6.

По таблице (9-4), в соответствии с мощностью трансформатора выбираем конструкцию

S = 2500 кВА, выбираем конструкцию волнистого бака.

Минимальные внутренние размеры бака – по рис. 5, (а) и (б).

Изоляционные расстояния отводов определяем до прессующей балки верхнего ярма и стенки бака. До окончательной разработки конструкции внешние габариты прессующих балок принимаем равными внешнему габариту обмотки ВН.

По таблице 4-11:

S1 = 40 мм, S2 = 44 мм, S3 = 25 мм, S4 = 90 мм, d1 = 15мм, d2 = 30 мм

11.2. Минимальная ширина бака по рис.5 (а) и (б):

В= D2``+(S1 + S2+ d2+ S3+ S4+ d1) =0.544+(40+44+30+25+90+15) = 790 мм

где изоляционные расстояния:

S1 = 40 мм (для отвода Uисп=85 кв, покрытие 0.4 см – расстояние от стенки бака)

S2 =44 мм (для отвода Uисп=85 кв, покрытие 0.4 см – расстояние до прессующей балки)

S3 = 25 мм (для отвода Uисп=25 кв, без покрытия – расстояние до стенки бака)

S2 = 90 мм(для отвода Uисп=25 кв, без покрытия – расстояние до прессующей балки)

Принимаем В = 92 см, при центральном положении активной части трансформатора в баке.

Длина бака:

А = 2С+ B= 2´0.58+0.79 = 1950 мм.

Глубина бака:

Нб = На.ч+ Ня.к. = 1.72+0.4= 2.12м.

Высота активной части:

На.ч. = lс + 2hя + n = 980+2´270+50 = 1.72м.

где n = 50 мм – толщина бруска между дном бака и нижним ярмом

Принимаем расстояние от верхнего ярма до крышки бака:

Ня.к. = 400 мм.

Допустимое превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха:

по (9-32)

Qм.в = 65-Qо.м.ср. = 65-23.4» 41.6° С

Найденное среднее превышение может быть допущено, так как превышение температуры в этом случае

Θ м, в, в=1.2×Θ м, в=1.2×41.6=49.9<60°С

Принимая предварительно перепад температуры на внутренней поверхности стенки бака Θ=7°С и запас 4°С находим среднее превышение температуры наружной стенки бака над температурой воздуха

/>° С

Высота волны

Нв=2120 – 100 = 2020 мм

11.7. Поверхность излучения с волнами

/>м2

Поверхность излучения гладкой стенки

/>м2

Шаг волны

/>м

Число волн

/>волны

Развёрнутая длина волны

/>м

Поверхность конвекции стенки

продолжение --PAGE_BREAK--

/>, />м2

/>м2

Полная поверхность излучения бака

/>м2

Полная поверхность конвекции бака

/>м2

Определение превышений температуры масла и обмоток над температурой охлаждающёго воздуха

Среднее превышение температуры наружной поверхности трубы над температурой воздуха

/>°С

Превышение температуры масла над температурой стенки

/>°С

Превышение средней температуры масла над температурой воздуха

/>°С

Превышение средней температуры масла над температурой воздуха

обмотка НН: /> °С < 65°С

обмотка ВН: />°С < 65°С

Превышение температуры масла в верхних слоях

ΘМ, В, В=1.2×38.4 = 46.1 < 60 ˚C

Θ0В < 60 ˚C

Лежат в пределах допустимого.

Определение массы масла

Объём бака

/>м3

Объём активной части

/>кг

Объём масла в баке

/>м3, где γ=5000 кг/м3

Масса масла в баке

/>м3

Объем активной части:

/>кг

14. Описание конструкции трансформатора

Разработанный силовой масляный трансформатор марки ТМН 2500/35 состоит из следующих основных компонентов:

Магнитная система. Принята конструкция трёхфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной текстурованной стали марки 3404, 0.35 мм.

Обмотки НН и ВН. Выбрана конструкция многослойной цилиндрической обмотки из прямоугольного алюминиевого провода.

Бак. Выбрана конструкция волнистого бака.

Стандартные изделия – вводы НН и ВН, газовое реле, выхлопная труба, термосифонный фильтр, РПН,

Трансформатор установлен на специальной тележке, при помощи которой его можно передвигать в нужном направлении. Перевозка трансформатора осуществляется в собранном виде на нормальных железнодорожных платформах.

Вывод

Рассчитанный силовой масляный трансформатор марки ТМН 2500/35 удовлетворяет основным государственным нормам и стандартам. В отличие от трансформатора серийного производства, данный трансформатор обладает следующими параметрами:

Разработанный трансформатор

Серийный трансформатор

Параметр

Значение

Отклонение, %

Параметр

Значение

Отклонение, %

Uk,%

6,6

1,5

Uk,%

6,5

±5

Pk,Вт

23540

-3

Pk,Вт

23500

+10

I,%

0,8

-20

I,%

+30

Рх, Вт

4396

+11

Рх, Вт

3900

+15

Литература

Тихомиров П.М. «Расчёт трансформаторов», издательство «Энергия» Москва, 1986 г.

Сергеенков Б.Н. «Электрические машины. Трансформаторы», издательство «Высшая школа», Москва, 1989 г.

Сапожников А.В. «Конструирование трансформаторов», государственное энергетическое издательство, Москва-Ленинград, 1959 г.

Иванов-Смоленский А.В. «Электрические машины», издательство «Энергия», Москва 1980 г.

Костенко М.П., Пиотровский Л.М. «Электрические машины» часть 1, издательство «Энергия», Ленинград, 1973 г.

Вольдек А.И. «Электрические машины», издательство «Энергия», Москва 1974 г.

Потишко А.В. «Справочник по инженерной графике», издательство «Будивельник», Киев, 1983 г.

Александров К.К. «Электротехнические чертежи и схемы», Энергоатомиздат, Москва 1990 г.

ГОСТ 16110-82 «Трансформаторы силовые. Термины и определения».

ГОСТ 11677-85 «Трансформаторы силовые. Общие технические требования».

ГОСТ 11920-85 «Трансформаторы силовые масленые общего назначения до 35 кВ включительно. Технические условия.»

www.ronl.ru

Реферат - Силовой масляный трансформатор ТМН-800060

--PAGE_BREAK--2.10. Удельные потери в стали магнитопровода Кр=0,296, Квр=2,64 -коэффициенты, определенные для стали марки 3407 толщиной 0,3 мм для диапазона индукции в стали Вст=1,5...1,7 Тл

<img width=«396» height=«36» src=«ref-1_1861674617-1365.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">2.11. Активные потери холостого хода трансформатора (полные потери в стали магнитопровода) Кув.р=1,4 -коэффициент, учитывающий увеличение активных потерь в стали в зависимости от конструкции и технологии изготовления магнитопровода

<img width=«490» height=«33» src=«ref-1_1861675982-1358.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">2.12. Удельная намагничивающая мощность стали Кq=0,137, Кbq=5,06

<img width=«402» height=«36» src=«ref-1_1861677340-1373.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">2.13. Удельная намагничивающая мощность в стыках Кстык=2620, Кв.стык=5

<img width=«482» height=«33» src=«ref-1_1861678713-1512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">2.14. Реактивные потери холостого хода трансформатора (полная намагничивающая мощность) Кув.Q=1,2 -коэффициент, учитывающий увеличение реактивных потерь в стали в зависимости от конструкции и технологии изготовления магнитопровода

nстык=8 -количество стыков в схеме шихтовки трехфазных трансформаторов плоской стержневой конструкции с косым стыком

2.15. Ток холостого хода трансформатора

<img width=«306» height=«53» src=«ref-1_1861682714-1188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">2.16. Средняя плотность тока в обмотках ρпр=3,65·10-8 Ом·м -удельное сопротивление провода при 75оС (для алюминия)

Кдоб=1,25 -коэффициент, учитывающий добавочные потери короткого замыкания, создаваемые магнитным полем рассеяния трансформатора

<img width=«506» height=«80» src=«ref-1_1861683902-1554.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044"> 2.17. Масса обмоточного провода γпр=2,7·103 кг/м3 -плотность обмоточного провода (для алюминия)

Крег=1,05 -коэффициент, учитывающий увеличение массы обмоточного провода за счет регулировочной обмотки (РО)

2.18 Экономически приведенная к стали масса активных материалов Цпр=66 руб/кг — оптовая цена провода на 2000г. (Табл.2.3) [1]

Цст=21 руб/кг — цена стали на 2000г. (Табл.2.3) [1]

Киз=1,21 -коэффициент увеличения массы обмоточного провода за счет изоляции (для алюминия)

<img width=«573» height=«55» src=«ref-1_1861687643-1727.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">2.19 Удельная оптовая цена трансформатора kc1=6,03, kc2=0,284

<img width=«571» height=«40» src=«ref-1_1861689370-1998.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">2.20 Цена трансформатора <img width=«413» height=«31» src=«ref-1_1861691368-1070.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">2.21 Приведенные затраты αтр=0,063 1/год -норма амортизационных отчислений от стоимости трансформатора

yэ=0,0183·103 руб/Вт·час — стоимость электроэнергии, рассчитанная для двухставочного тарифа при средней прoдолжительности максимальной нагрузки для понижающих трансформаторов 5300 час/год

Твкл=8600 час/год — продолжительность включения трансформатора

εн=0,15 — нормативный коэффициент эффективности дополнительных капиталовложений, 1/год, обратная величина которого называется нормативным сроком окупаемости, с помощью этого коэффициента осуществляется приведение размерностей капитальных затрат и эксплуатационных затрат. <img width=«562» height=«95» src=«ref-1_1861692438-3231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">

3. Построение и расчет активного сечения стержня магнитопровода Поперечное сечение стержня в стержневых магнитных системах имеет вид симметричной ступенчатой фигуры, вписанной в окружность диаметром Dст. и схематично представлено на рисунке 3 <img width=«394» height=«427» src=«ref-1_1861695669-9295.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_88»>

Рис.3. Активное сечение стержня магнитопровода Ступенчатое сечение стержня (и ярма) образуется сечениями пакетов пластин стандартного размера (стопой пластин одного размера).

Вк — ширина пакета [м]

tк — толщина пакета [м]

Расчет выполнен построением графическим методом части поперечного сечения стержня сердечника, с учетом наибольших и наименьших стандартных величин ширины пластин, минимальной толщины пакета не менее 6 мм, величины f= 27 мм, необходимой для размещения конструктивных элементов прессовки стержня магнитопровода, а так же с учетом одного охлаждающего канала шириной 6 мм. Данные сведены в таблицу 2. 3.1. Расчёт геометрического сечения стержня Поперечное сечение стержня имеет вид симметричной ступенчатой фигуры, вписанной в окружность диаметром Дст (рис.3).

Расчёт геометрического сечения стержня представлен в таблице 2. Таблица 2

Расчёт геометрического сечения стержня

Номер пакета

Ширина пакета ВК, м

Толщина пакета tК, м

Площадь пакета, м2

0,350

0,046

0,01886

0,325

0,040

0,0154

0,310

0,018

0,006624

0,295

0,015

0,00525

0,270

0,017

0,005525

0,250

0,008

0,00248

0,230

0,007

0,002065

0,195

0,010

0,0027

0,175

0,008

0,002

0,155

0,006

0,00138

0,135

0,008

0,00156

Геометрическое сечение стержня Fcт.геом = 2∙Σ ВК∙tК = 0,146727 м2

3.2. Активное сечение стержня где kзап = 0,96 – коэффициент заполнения пакета сталью. Fст= kзап· Fст.геом=0,96·0,146727=0,141 м2

<img width=«2» height=«1» src=«ref-1_1861704964-73.coolpic» v:shapes="_x0000_s1027"> 3.3.Коэффициент заполнения площади круга

<img width=«267» height=«69» src=«ref-1_1861705037-1191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051"> Кзап.КР ≥ 0,885 – сечение стержня спроектировано рационально.

4. Расчет напряжения одного витка, количества витков, напряжений и токов на всех ответвлениях обмотки РО

4.1 Предварительное значение напряжения одного витка Вст=1,6 Тл — предварительное значение индукции в стержне <img width=«412» height=«28» src=«ref-1_1861706228-1092.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052"> 4.2 Количество витков в обмотке НН <img width=«244» height=«59» src=«ref-1_1861707320-1215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">4.3 Уточненное значение напряжения одного витка <img width=«208» height=«53» src=«ref-1_1861708535-874.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">4.4 Уточненное значение индукции в стержне <img width=«352» height=«51» src=«ref-1_1861709409-1222.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">4.5 Количество витков обмотки ВН на основном ответвлении <img width=«296» height=«59» src=«ref-1_1861710631-1203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">

где <img width=«285» height=«51» src=«ref-1_1861711834-979.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057"> 5. Выбор типа и расчет параметров обмоток трансформатора5.1 Исходные данные для выбора типа и расчета параметров обмоток <img width=«43» height=«25» src=«ref-1_1861712813-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> -число параллельных ветвей обмотки

<img width=«59» height=«25» src=«ref-1_1861712942-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">-коэффициент усадки обмоток при сушке

<img width=«100» height=«25» src=«ref-1_1861713105-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">-коэффициент заполнения сечения провода учитывающий уменьшение сечения провода за счет скругления его углов;

<img width=«77» height=«25» src=«ref-1_1861713335-185.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">м -расстояние между соседними прокладками рассчитываемое по окружности среднего диаметра обмоток

<img width=«51» height=«25» src=«ref-1_1861713520-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">-кратность количества катушек в одной параллельной ветви непрерывной обмотки

<img width=«146» height=«34» src=«ref-1_1861713672-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">-Высота минимального радиального канала НН

<img width=«145» height=«34» src=«ref-1_1861713976-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">-Высота минимального радиального канала ВН

<img width=«109» height=«34» src=«ref-1_1861714274-242.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">-Толщина изоляции провода на две стороны НН

<img width=«116» height=«34» src=«ref-1_1861714516-247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">-Толщина изоляции провода на две стороны ВН

<img width=«140» height=«34» src=«ref-1_1861714763-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">-минимальная высота провода

<img width=«144» height=«34» src=«ref-1_1861715059-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">-максимальная высота провода

<img width=«137» height=«34» src=«ref-1_1861715363-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">-максимальная ширина провода

<img width=«141» height=«34» src=«ref-1_1861715656-301.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">-минимальная ширина провода

5.2 Выбор типа обмотки НН

Выбираем однозаходную винтовую обмотку НН, т.к. hпр>hпр.мин

hпр.мин=4,75·10-3 м

Принимаем стандартное значение высоты провода hпр_нн=6.3·10-3 м 5.2.1 Число катушек обмотки НН

nзах=1 – число заходов <img width=«269» height=«30» src=«ref-1_1861718018-691.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072"> 5.2.2 Высота провода обмотки НН

<img width=«584» height=«109» src=«ref-1_1861718709-2561.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073"> Принимаем стандартное значение высоты провода hпр_нн=6.3·10-3 м

bкат0=bн=0,063 м – предварительная ширина обмотки 5.2.3 Ширина провода обмотки НН

Выбираем стандартное значение ширины провода bпр_нн=2,5·10-3 м <img width=«257» height=«54» src=«ref-1_1861724257-1017.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">

5.2.4 Площадь поперечного сечения провода обмотки НН

5.2.5 Число параллельных проводников обмотки НН

5.2.6 Площадь поперечного сечения обмотки НН

<img width=«457» height=«33» src=«ref-1_1861728058-1130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078"> 5.2.7 Плотность тока в обмотке НН

5.2.8 Высота катушки обмотки НН

5.2.9. Ширина катушки обмотки НН

5.2.10 Средняя высота радиального канала обмотки НН

Полученные в результате расчета окончательные размеры ширины обмотки (bкат) и высоты канала hкан.ср должны, по возможности, минимально отличаться от bн и hкан.мин

5.3 Выбор типа обмотки ВН <img width=«414» height=«101» src=«ref-1_1861734949-2151.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">

hпр_вн меньше hпр.мин поэтому выбираем тип обмотки: равномерная непрерывная обмотка ВН

5.3.1. Число прокладок

5.3.2. Высота провода обмотки ВН

<img width=«126» height=«32» src=«ref-1_1861738792-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085"> м mв0=mв=1 5.3.3. Число параллельных проводников обмотки ВН

nпар_вн= mв=1

5.3.4. Площадь поперечного сечения обмотки ВН

5.3.5. Ширина провода обмотки ВН

Выбираем стандартный размер провода <img width=«167» height=«31» src=«ref-1_1861741934-494.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">

5.3.6. Площадь поперечного сечения провода обмотки ВН

5.3.7. Площадь обмотки ВН

5.3.8. Плотность тока обмотки ВН

5.3.9. Магнитная индукция осевого поля рассеяния

5.3.10. Добавочные потери от осевого поля рассеяния <img width=«582» height=«60» src=«ref-1_1861748598-1508.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094"> 5.3.11. Высота катушки обмотки ВН

5.3.12. Число катушек обмотки ВН

Принимаем <img width=«103» height=«33» src=«ref-1_1861753851-360.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097"> 5.3.13. Число витков в катушке

<img width=«127» height=«52» src=«ref-1_1861755171-494.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099"> 5.3.14. Ширина катушки обмотки ВН

6. Расчет потерь короткого замыкания и напряжений короткого замыкания6.1. Расчет сопротивлений обмоток НН и ВН постоянному току и масс обмоточного провода 6.1.1. Активное сопротивление обмоток НН и ВН при расчетной температуре

<img width=«268» height=«57» src=«ref-1_1861758076-1129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101"> — разомкнутая длина одного провода на номинальном ответвлении обмотки НН <img width=«282» height=«56» src=«ref-1_1861759205-1147.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102"> — разомкнутая длина одного провода на номинальном ответвлении обмотки ВН

6.1.2. Масса обмоточного провода ВН и НН

6.2. Расчет основных потерь в обмотке НН 6.2.1. Основные потери в функции тока и сопротивления в обмотке НН

<img width=«482» height=«31» src=«ref-1_1861767046-1246.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109"> 6.2.2. Основные потери в обмотке НН и ВН в функции плотности тока и массы провода

<img width=«545» height=«54» src=«ref-1_1861770054-1855.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111"> 6.2.3. Сумма основных потерь в обмотках НН и ВН

<img width=«444» height=«28» src=«ref-1_1861771909-1117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112"> Таблица 6.1. Результаты расчета основных потерь в обмотках НН и ВН продолжение --PAGE_BREAK-- 6.3. Расчет составляющих добавочных потерь в обмотках ВН и НН 6.3.1. Индукция осевого поля рассеяния

<img width=«259» height=«36» src=«ref-1_1861773026-723.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113"> -магнитная проницаемость воздуха

<img width=«579» height=«56» src=«ref-1_1861775652-1957.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115"> 6.3.2. Удельные потери от осевой составляющей поля рассеяния в обмотках НН и ВН

6.3.3. Полные потери от осевой составляющей поля рассеяния в обмотках НН и ВН

6.3.4. Радиальная составляющая поля рассеяния

Индукция на участках 1-2 и 2-3 обмотки

6.3.5. Удельные потери от радиальной составляющей поля рассеяния в обмотках НН и ВН на участках 1-2 и 2-3

6.3.6. Полные потери на участках 1-2 и 2-3 от радиальной составляющей поля рассеяния в обмотках НН и ВН

6.3.7. Потери от радиальной составляющей поля рассеяния в обмотках НН и ВН

<img width=«536» height=«28» src=«ref-1_1861805150-1369.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137"> Таблица 6.3. Результаты расчетов добавочных потерь от вихревых токов, вызванных осевой и радиальной составляющих поля рассеяния

ПАРАМЕТР

Обмотка

НН

ВН

Вос

Тл

0,055

рв.ос

Вт/кг

,263

,761

Рв.ос

Вт

150,815

649,304

Врад

Тл

0,022

0,00549

1-2

0,025

2-3

0,00549

рв.рад

1-2

Вт/кг

0,35

2,259

2-3

0,017

0,108

Gпр

1-2

Кг

28,709

42,667

2-3

258,378

384,007

Рв.рад

1-2

Вт

10,056

96,4

2-3

4,31

41,314

ΣРв.обм.рад

Вт

27,732

275,428

6.3.8. Расчет добавочных потерь от циркулирующих токов, вызванных осевым полем рассеяния

kтранс=0.125 — коэффициент относительной эффективности типа транспозиции

<img width=«349» height=«115» src=«ref-1_1861806519-2222.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">-функция типа транспозиции и числа параллельных проводов <img width=«336» height=«66» src=«ref-1_1861808741-1296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">

6.4. Расчет добавочных потерь в металлоконструкциях 6.4.1. Межосевое расстояние <img width=«526» height=«58» src=«ref-1_1861812246-2328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141"> 6.4.2. Наружный диаметр обмоток <img width=«307» height=«59» src=«ref-1_1861814574-1287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142"> — средний диаметр между обмотками ВН и РО <img width=«334» height=«57» src=«ref-1_1861815861-1427.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143"> 6.4.3. Ширина бака

bобм_Б=0.365 м -усредненное расстояние от наружной обмотки до стенки бака

6.4.4. Длина бака <img width=«311» height=«53» src=«ref-1_1861818389-1391.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145"> 6.4.5. Периметр бака <img width=«256» height=«53» src=«ref-1_1861819780-1205.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146"> 6.4.6. Средний радиус бака <img width=«303» height=«96» src=«ref-1_1861820985-1597.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147"> 6.4.7. Добавочные потери в металлоконструкциях

k=2.20

<img width=«308» height=«29» src=«ref-1_1861822582-935.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">-поток одного стержня 6.4.8. Общие потери короткого замыкания <img width=«567» height=«84» src=«ref-1_1861823517-1856.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149"> Полученные из расчета потери короткого замыкания имеют отклонение от заданных потерь (Pк.з. =49·103 Вт) в рамках, установленных ГОСТ (10%).

7. Расчет напряжения короткого замыкания 7.1. Активная составляющая напряжения к.з. <img width=«257» height=«101» src=«ref-1_1861825373-1427.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150"> 7.2. Полное напряжение к.з. <img width=«287» height=«67» src=«ref-1_1861826800-797.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151"> Полученное из расчета напряжение короткого замыкания имеет отклонение от заданного напряжения (Uк.з. =10,5 %) в рамках, установленных ГОСТ (10%).

8. Расчет потерь и тока холостого хода8.1 Расчет массы магнитопровода 8.1.1. Масса стержней магнитопровода

Kзап=0,96 — коэффициент электротехнической стали с жаростойким покрытием γст=7,65·103 кг/м3 — плотность электротехнической стали

<img width=«355» height=«30» src=«ref-1_1861827597-1065.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152"> -объем стержней <img width=«325» height=«61» src=«ref-1_1861828662-1358.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153"> 8.1.2. Масса углов магнитопровода

<img width=«334» height=«31» src=«ref-1_1861830020-981.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154"> -объем угла

<img width=«333» height=«61» src=«ref-1_1861831001-1402.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155"> 8.1.3. Масса ярм магнитопровода

где Кус.яр=1,02 -коэффициент усиления ярма <img width=«363» height=«111» src=«ref-1_1861832403-1973.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">-объем ярм

8.1.4. Полная масса магнитопровода <img width=«320» height=«56» src=«ref-1_1861835762-1365.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">8.2. Потери холостого хода <img width=«229» height=«50» src=«ref-1_1861837127-801.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">

8.3 Намагничивающая мощность, потребляемая трансформатором при холостом ходе <img width=«98» height=«28» src=«ref-1_1861846543-312.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">

8.4. Реактивная составляющая тока холостого хода <img width=«245» height=«101» src=«ref-1_1861851676-1389.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179">

9. Тепловой расчет трансформатора9.1 Расчет превышения температуры катушки над маслом (для обмоток ВН и НН) 9.1.1. Удельная тепловая нагрузка теплоотдающей поверхности катушки

<img width=«144» height=«30» src=«ref-1_1861853065-422.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180"> -ширина прокладки обмотки НН

<img width=«138» height=«28» src=«ref-1_1861853487-421.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181"> -ширина прокладки обмотки ВН <img width=«496» height=«113» src=«ref-1_1861853908-2925.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182"> - коэффициент закрытия части поверхности катушки изоляционными прокладками, создающими канал между катушками обмоток ВН и НН

<img width=«470» height=«116» src=«ref-1_1861856833-2910.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">-коэффициент, учитывающий действие добавочных потерь, равный отношению суммы добавочных потерь в обмотках ВН и НН к основным потерям в них <img width=«542» height=«111» src=«ref-1_1861859743-3437.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">

<img width=«552» height=«105» src=«ref-1_1861863180-2343.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185"> 9.1.2. Расчет превышения температуры катушки над маслом

Kкат=0,7

<img width=«470» height=«65» src=«ref-1_1861873940-1966.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">9.2. Расчет превышения температуры масла над воздухом 9.2.1. Превышение температуры масла над воздухом исходя из норм нагрева масла

<img width=«122» height=«28» src=«ref-1_1861875906-395.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192"> -расстояние от бака до нижнего ярма

<img width=«108» height=«28» src=«ref-1_1861876301-327.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193"> -расстояние от бака до верхнего ярма

<img width=«122» height=«28» src=«ref-1_1861876628-374.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194"> -нормализованная величина превышения температуры верхних слоев масла над температурой окружающей среды

ΔHБ=0,15 м

<img width=«550» height=«28» src=«ref-1_1861877002-1407.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195"> -высота бака Hмо=3

-коэффициент, учитывающий взаимное расположение тепловых центров трансформатора <img width=«307» height=«53» src=«ref-1_1861882298-1102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198"> 9.2.2. Превышение температуры масла над воздухом исходя из норм нагрева обмоток

Qобм=65 0С

<img width=«259» height=«59» src=«ref-1_1861883400-1099.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">9.3. Расчет количества радиаторов для системы охлаждения типа Д 9.3.1. Расчетные потери трансформатора

<img width=«429» height=«73» src=«ref-1_1861884499-1770.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200"> 9.3.2. Удельная тепловая нагрузка поверхности бака

9.3.3. Тепловой поток, отводимый поверхностью бака

<img width=«570» height=«118» src=«ref-1_1861887983-3179.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202"> 9.3.4. Тепловой поток, отводимый радиатором

<img width=«332» height=«64» src=«ref-1_1861891162-1228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203"> 9.3.5. Удельная тепловая нагрузка радиатора

Kохл=0,22 — для системы охлаждения Д

<img width=«243» height=«118» src=«ref-1_1861892390-1583.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204"> 9.3.6. Необходимое число радиаторов <img width=«303» height=«297» src=«ref-1_1861893973-13973.coolpic» alt=«рис9.2.bmp» v:shapes=«Рисунок_x0020_7»>

Рис.9.2. Эскиз для расчета высоты бака

Fрад=52 м2 — теплоотдающая поверхность одного радиатора <img width=«184» height=«126» src=«ref-1_1861907946-1530.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">

10. Компоновка активной части в баке10.1. Определяем ширину бака <img width=«138» height=«28» src=«ref-1_1861909476-456.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">

11. Выбор вспомогательного оборудования трансформатора11.1 Выбор расширителя 11.1.1 Внутренний объем гладкого бака

<img width=«128» height=«28» src=«ref-1_1861918456-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221"> — ширина бака по рисунку

<img width=«133» height=«28» src=«ref-1_1861918866-418.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222"> — длина бака по рисунку <img width=«286» height=«60» src=«ref-1_1861919284-1285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223"> <img width=«150» height=«28» src=«ref-1_1861920569-471.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224"> — средняя плотность активной части (для алюминиевой обмотки) 11.1.2 Объем, занимаемый активной частью

<img width=«337» height=«102» src=«ref-1_1861921040-1822.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225"> 11.1.3 Общая масса масла

<img width=«273» height=«56» src=«ref-1_1861922862-1006.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226">-масса масла в радиаторах-элементах систем охлаждения трансформатора <img width=«446» height=«56» src=«ref-1_1861923868-2174.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227"> 11.1.4 Выбор размеров расширителя

Расширитель выбирается по рассчитанной массе масла трансформатора из табл.12.1 и табл.12.2 [1]

Основные размеры расширителя:

Масса масла в расширителе — 1342 кг

Объем расширителя — 3150 л

Длина расширителя — 2520 мм

Толщина стенок — 4 мм

Внутренний диаметр расширителя — 1260 мм11.2 Выбор термосифонного фильтра Термосифонный фильтр выбирается из учета массы масла трансформатора 11.2.1 Выбор необходимой массы селикагеля

Из табл.12.3 выбираем необходимое количество селикагеля в зависимости от массы масла в трансформаторе

Масса селикагеля — 320 кг 11.2.2 Размеры фильтра

Из табл. 12.4. выбираем:

Диаметр фильтра Д — 585 мм

Высота фильтра Н — 1890 мм

Расстояние от оси фильтра до фланца L — 290 мм

Расстояние между осями верхнего и нижнего патрубков A — 1560 мм продолжение --PAGE_BREAK--

www.ronl.ru

Силовой масляный трансформатор ТМН-8000/60 - Курсовой проект

Тольяттинский государственный университет

Кафедра Электромеханика

Силовой масляный трансформатор ТМН-8000/60

Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу:

Электрические машины

Руководитель

________________Леунова Е.М.

Исполнитель студент группы ЭМз-601

________________Иконникова Е.О.

Тольятти 2010

Аннотация

В данном курсовом проекте спроектирован силовой масляный трансформатор ТМН-8000/60.В процессе проектирования трансформатора был осуществлён расчёт оптимального варианта, отвечающего условиям минимума приведённых затрат. Это позволило выявить основные размеры и параметры данного трансформатора, а именно диаметр стержня, высоту окна магнитопровода, потери холостого хода и короткого замыкания, минимальную цену трансформатора. При проектировании выполнены построения и расчёт активного сечения стержня магнитопровода, произведён выбор типа и расчёт параметров обмоток трансформатора, определены потери и напряжение короткого замыкания, потери и ток холостого хода. Кроме того, в ходе расчёта произведена компоновка активной части трансформатора в баке, выбор размеров бака. Помимо этого пояснительная записка включает в себя расчёт динамической стойкости трансформатора при коротком замыкании, выбор расширителя, термосифонных фильтров. Курсовой проект состоит из пояснительной записки объёмом 45 листов и графической части, выполненной на одном листе формата А3

Содержание

Введение

1. Исходные данные для расчета

2. Технико-экономический расчет оптимального варианта

3. Построение и расчет активного сечение стержня магнитопровода

4. Расчет напряжения одного витка, количества витков, напряжений и токов на всех ответвлениях обмотки РО

5. Выбор типа и расчет параметров обмоток трансформатора

6. Расчет потерь короткого замыкания и напряжения короткого замыкания

7. Расчет напряжения короткого замыкания

8. Расчет потерь и тока холостого хода

9. Тепловой расчет трансформатора

10. Компоновка активной части в баке

11. Выбор вспомогательного оборудования трансформатора

12. Описание конструкции трансформатора

Заключение

Список используемой литературы

Введение

магнитопровод напряжение обмотка трансформатор

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

В народном хозяйстве используются трансформаторы различного назначения в диапазоне мощностей от долей вольт-ампера до 1 млн. кВ-А и более. Принято различать трансформаторы малой мощности с выходной мощностью 4 кВ-А и ниже для однофазных и 5 кВ-А и ниже для трехфазных сетей и трансформаторы силовые мощностью от 6,3 кВ-А и более для трехфазных и от 5 кВ-А и более для однофазных сетей.

Трансформаторы малой мощности различного назначения используются в устройствах радиотехники, автоматики, сигнализации, связи и т. п., а также для питания бытовых электроприборов. Назначение силовых трансформаторов преобразование электрической энергии в электрических сетях и установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии. Силовые

трансформаторы подразделяются на два вида. Трансформаторы общего назначения предназначены для включения в сеть, не отличающуюся особыми условиями работы, или для питания приемников электрической энергии, не отличающихся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. Трансформаторы специального назначения предназначены для непосредственного питания потребительской сети или приемников электрической энергии, если эта сеть или приемники отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. К числу таких сетей или приемников электрической энергии относятся подземные рудничные сети и установки, выпрямительные установки, электрические печи и т. п.

Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов каждой электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в современных сетях не менее чем пяти-шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах. Так, при напряжении на шинах электростанции 15, 75 кВ в современной сети при удалении потребителей от электростанции, питающей сеть, около 1000 км часто применяется такая последовательность шести трансформаций напряжения с учетом падения напряжения на линиях передачи: 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 или 0,69 кВ.

Новые конструкции магнитных систем характеризуются применением косых стыков пластин в углах системы, стяжкой стержней и ярм кольцевыми бандажами вместо сквозных шпилек в старых конструкциях и многоступенчатой формой сечения ярма в плоских магнитных системах. Находят применение стыковые пространственные магнитные системы со стержнями, собранными из плоских пластин, и с ярмами, навитыми из ленты холоднокатаной стали, а также магнитные системы, собранные только из навитых элементов. Эти конструкции позволяют уменьшить расход активной стали и потери холостого хода.

Умен

www.studsell.com

Реферат на тему “Эксплуатация силовых трансформаторов”. Силовые масляные трансформаторы реферат