Определение основных размеров трансформатора
Введение
Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более, индуктивно связанных обмоток и предназначенные для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.
Назначение силовых трансформаторов – преобразование электрической энергии в электрических сетях и устройствах, предназначенных для приема и использования электрической энергии.
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 – шести кратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах.
Исходные данные:
| тип трансформатора………………………………………. | ТМЛ-1000/10 | ||
| мощность номинальная……………………………….…... | S=1000 кВ×А | ||
| число фаз……………………………………………….….. | m=3 | ||
| частота……………………………………………………… | f=50 Гц | ||
| номинальное напряжение обмотки ВН………………….. | U2=10 кВ±5 % | ||
| номинальное напряжение обмотки НН………………….. | U1= кВ | ||
| схема и группа соединения обмоток…………………….. | Звезда-звезда | ||
| система охлаждения……………………………………… | масляная | ||
| режим работы……………………………………………… | длительный | ||
| установка…………………………………………………… | наружная | ||
| материал обмоточного провода…………………………... | медь | ||
| Параметры трансформатора
| |||
| напряжение короткого замыкания……………………….. | Uк=6 % | ||
| потери короткого замыкания……………………………... | Pк=8300 Вт | ||
| потери холостого хода…………………………………….. | P0=1800 Вт | ||
| ток холостого хода………………………………………… | i0=0,3 % | ||
Определение основных электрических величин
Мощность одной фазы и одного стержня:
Номинальные токи:
на стороне ВН
на стороне НН
Фазные токи:
ВН 
НН 
Фазные напряжения:
ВН 
НН 
Испытательные напряжения (таблица 1):
ВН 
, 
НН 
, 
Тип обмоток (т. 5.8):
Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных расстояний.
Для 
обмотки ВН по т. 4.5:
Для 
обмотки НН по т. 4.4:
Р конструкции магнитопровода марки стали и индукции . Магнитная система трансформатора является основой его конструкции. Выбор основных размеров магнитной системы вместе с основными размерами обмоток определяет главные размеры активной части и всего трансформатора. Для трехфазных силовых трансформаторов мощностью до 100000 кВА применяется плоская шихтованная магнитная система со сборкой в переплет с 4 косыми и 2 прямыми стыками.
|
|
|
трансформатор ток замыкание обмотка
Определение исходных данных расчета
Мощность обмотки одного стержня 
Ширина приведенного канала
;
,
где 
по т. 3.3 Тихомирова
Активная составляющая напряжения короткого замыкания
Реактивная составляющая
Выбираем трехфазную стержневую систему (по § 2.3 п 4.3) с четырьмя косыми углами на крайних стержнях и двумя прямыми углами на среднем стержне. Прессовка стержней путем расклинивания с жестким цилиндром обмотки НН и ярма – прессовка осуществляется при помощи стальных ярмовых балок, стягиваемых шпильками, вынесенными за пределы ярма (п 4.3) Материал магнитной системы – холоднокатаная текстурованная рулонная сталь марки 3405 толщиной 0,30 мм. Индукция 
(по п 4.3).
В сечении стержня 8 ступеней, коэффициент заполнения сталью 
(по тб 2), изоляция пластин – нагревостойкое изоляционное покрытие, 
.
Коэффициент заполнения сталью 
. Коэффициент заполнения активным сечением стали площади круга, описанного около сечения стержня КС зависит от способа прессовки стержня и размеров охлаждающих каналов, толщины листов стали и вида междулистовой изоляции.
|
|
|
Ярмо многоступенчатое, число ступеней 8, коэффициент усиления ярма 
(см. п 4.3 ст 16 ).
Индукция в ярме 
.
Определение основных размеров трансформатора
Основными размерами трансформатора являются : диаметр окружности ,в которую вписано ступенчатое сечение стержня 3, осевой размер (высота ) обмоток ,средний деаметр витка двух обмоток .
Диаметр стержня
где 
, 
, 
(предварительно), 
– коэффициент Роговского, 
, 
, 
Так диаметр 
меньше нормированного диаметра 
(см. т. 2.5 при ) для принятого для данной мощности трансформатора то пересчитываем значение 
, 
, при 
диаметр стержня
.
Средний диаметр канала между обмотками НН и ВН
,
где 
, для трансформатора при 
, 
, 
– (ст. 164), 
– (см. т. 3.3 прим. 6)
Ориентировочная высота обмотки 
Активное сечение стержня
.
Напряжение одного витка, предварительно
.
Число витков в обмотке НН
Уточнение напряжения одного витка
Средняя плотность тока в обмотках
Выбор обмоток
Выбор типа конструкции обмоток при расчете трансформатора производится с учетом эксплуатационных и производственных требований. Основными критериями при выборе обмоток являются:
|
|
|
· Ток нагрузки одного стержня IC;
· Мощность трансформатора S;
· Номинальное напряжение Uном;
· Поперечное сечение витка обмотки Пв.
Расчет обмотки НН
Ориентировочное сечение витка, 
Максимальное поперечное сечение провода при 
для медного провода 
Это же значение мы получим по графику рисунка 9 ст 26
По т. 5.8 по мощности трансформатора 
, номинальному току 
и напряжению и напряжению 
выбираем цилиндрическую многослойную из кругового медного провода .
По полученным ориентировочным значениям П'В и bпо табл. 5.2[1] подбираем сечение витка из 18 параллельных проводов:
или
, 
П1 = 18 · 19.3 = 347 Плотность тока
Канал между катушками принимаем предварительно 
, 
Число витков в катушке, ориентировочно
Осевой размер обмотки, при 
(стр. 291)– коэффициент учитывающий усадку
Высота обмотки:
l1 = (26 + 1) · 2.51· 6 · 10-3 + ((2.51 · 26) -1) · 0,95 · 5 · 10-3 = 0,519 м.
Радиальный размер обмотки 
Внутренний диаметр обмотки 
Наружный диаметр обмотки 
Масса металла обмотки, где с – число активных (несущие обмотки) стержней трансформатора; 
=0,28м – средний диаметр обмоток; w – число витков обмотки; П – сечение витка, м2
Масса провода обмотки НН (т. 5.5) 
Расчет обмотки ВН
Выбираем схему регулирования переключения ответвлений обмотки без возбуждения ПБВ (рис. 6.6.б ст. 275). Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 10,4 А. В обмотке ВН предусмотрено выполнение четырех ответвлений на 
от номинального напряжения.
Для получения на стороне ВН различных напряжений необходимо соединить:
| Напряжение, В | Ответвления обмотки | ||
| 10500 | А2 А3 | B2 B 3 | C2 C 3 |
| 10250 | А3 А4 | B 3 B 4 | C 3 C 4 |
| 10000 | А4 А5 | B 4 B 5 | C 4 C 5 |
| 9750 | А5 А6 | B 5 B 6 | C 5 C 6 |
| 9500 | А6 А7 | B 6 B 7 | C 6 C 7 |
Число витков в обмотке ВН при номинальном напряжении
.
Число витков на одной ступени регулирования
| Напряжение, В | Число витков на ответвлениях
| ||||||
| 
| 394+20=414 394+10=404 394 384 374 | |||||
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 260; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!