Курсовая работа: Расчет силового трансформатора

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы:

Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма:

Общая масса стали стержней:

Общая масса стали плоской магнитной системы:

5.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ХОЛОСТОГО ХОДА

Индукция в стержне:

Индукция в ярме:

Индукция на косом стыке:

Площадь сечения стержня на косом стыке:

Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков по табл. 10.1 [1] для стали марки 3411 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две пластины:

при ;

при ;

Для определения потерь холостого хода применим выражение:

где Кд - коэффициент добавочных потерь, Кд=1,01

Тогда потери холостого хода:

В процентах от заданного значения:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА.

Активная составляющая тока холостого хода определяется по формуле

По таблице8.17 [2] находим намагничивающие мощности:

при , , ;

при , , ;

при ,

Для определения реактивной составляющей определяем полную намагничивающую мощность трансформатора в соответствии с принятой конструкцией магнитной системы трансформатора может быть определена:

, Вар ;

где К - коэффициент учитывающий то , что в тех случаях где направление вектора индукции магнитного потока не совпадает с направление прокатки стали , магнитная проницаемость стали существенно понижается и потребляемая намагничивающая мощность увеличивается , К=1.8;

Определяем полную намагничивающую мощность:

Значение реактивной составляющей тока холостого хода определяем по формуле:

Реактивная составляющая тока холостого хода:

Коэффициент полезного действия трансформатора:

6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ И РАСЧЕТ ОХЛАДИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

6.1 ПОВЕРОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ОБМОТОК

Внутренний перепад температуры:

обмотка НН (прямоугольный провод):

, °С

где - толщина изоляции на одну сторону, см

-теплопроводность изоляции провода, по табл.11.1 [2] Вт/см °С

- плотность теплового потока на поверхности обмотки:

Тогда

Потери, выделяющиеся в 1 см3 общего объема обмотки:

Средняя теплопроводность обмотки:

, Вт/см0 °С

где - средняя условная теплопроводность обмотки без учета междуслойной изоляции:

Следовательно

Полный внутренний перепад температуры в обмотке ВН (круглый провод):

Средний перепад температуры составляет 2/3 от полного перепада:

°С

Для цилиндрических обмоток из прямоугольного и круглого провода перепад на поверхности обмотки:

Для обмотки НН:

где - по табл. 11.2 [1],

Для обмотки ВН:

следовательно, по табл. 11.2 [1],

Рассчитаем среднее превышение температуры обмоток над средней температурой масла:

6.2 РАСЧЕТ ОХЛАДИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (БАКА И ОХЛАДИТЕЛЕЙ)

По табл.12 [1] в соответствии с мощностью трансформатора выбираем конструкцию бака с трубами.

Изоляционные расстояния:

см (для отвода Uисп = 35 кВ, покрытие 2 мм, расстояние до стенки бака по табл. 4.11 [2])

см (для отвода Uисп = 35 кВ, покрытие 2 мм, расстояние до прессующей балки ярма по табл. 4.11 [2])

см (для отвода Uисп = 5 кВ, без покрытия, расстояние до стенки бака по табл. 4.11 [2])

см (для отвода Uисп = 5 кВ, без покрытия, по табл. 4.12 [2])

см - диаметр изолированного отвода обмотки ВН

см - диаметр изолированного отвода от обмотки НН

Расстояние S5 определяется как:

Минимальная длина бака трехфазного трансформатора:

Принимаем А = 130 см при центральном положении активной части трансформатора в баке.

Минимальная ширина бака:

Принимаем В = 55 см

По табл. 12.2 [1] минимальное расстояние от верхнего ярма до крышки бака:

см

Высота выемной части:

где n - толщина подкладки под нижнее ярмо, по [1] принимаем n = 5 см

Глубина бака:

Принимаем Нб =150 см

Так как из двух обмоток наиболее нагрета обмотка ВН, то среднее превышение температуры масла, омывающего обмотки над температурой воздуха, должно быть не более:

Среднее превышение температуры стенки бака над температурой воздуха будет меньше на величину перепада температуры между маслом и стенкой бака

где °С - по [1]

Полученное значение должно удовлетворять условию:

°С

Так как условие выполняется, то принимаем:

Поверхность излучения бака в предварительном расчете:

Поверхность конвекции бака:

По табл. 12.3 [1] выбираем данные для бака с круглыми трубами в один ряд:

см - прямой участок для внутреннего ряда труб;

см - шаг между рядами;

см - шаг в ряду;

см - размер сечения;

см - радиус изгиба;

- число рядов труб;

- поверхность 1 м трубы.

По табл. 12.4 [1] выбираем минимальные расстояния оси трубы от дна и крышки бака:

см - минимальное расстояние оси трубы от крышки бака;

см - минимальное расстояние оси трубы от дна бака

Расстояние между осями труб на стенке бака для наружного ряда:

Развернутая длина трубы в ряду:

Число труб в одном ряду на поверхности бака:

Поверхность излучения бака с трубами:

Поверхность конвекции бака:

, мІ

где мІ - поверхность конвекции гладкого бака и крышки

- по табл. § 12. [1].

- по табл. § 12. [1].

- поверхность конвекции труб:

Тогда,

6.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТОК И МАСЛА НАД ВОЗДУХОМ

Среднее превышение температуры стенки бака над температурой окружающего воздуха:

Среднее превышение температуры масла вблизи стенки бака над температурой стенки бака:

Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха:

Превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха:

для НН:

для ВН:

6.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА МАСЛА И ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ РАСШИРИТЕЛЯ

Объем бака:

Масса проводов:

Объем активной части:

Объем масла в баке:

Масса масла в баке:

Масса масла в трубах:

Общая масса масла:

Длина бака расширителя:

Объем расширителя (10 % от общего объема масла):

Требуемый объем бака расширителя:

Площадь сечения бака расширителя:

Диаметр бака расширителя:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данного курсового проекта был произведен расчет силового трансформатора с заданными параметрами .Расчет велся с цель как можно проще и компактнее сконструировать основные элементы трансформатора - обмотки , сердечники , ярма , в тоже время обеспечить заданные электрические параметры работы трансформатора.

Были подтверждены тесные связи между величинами характеризующие основные размеры трансформатора и его энергетическими показателями , такими как потерь короткого замыкания и холостого хода , напряжения короткого замыкания , ток холостого хода , а также величинами характеризующие его экономические показатели - объем стали в ярмах и сердечниках , объем меди в обмотках , объем масла и т.д.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Сечин В.И.. Расчет силовых трансформаторов. Учебное пособие.- Хабаровск: ДВГАПС, 1993.

Тихомиров П.М.. Расчет трансформаторов.-М: Энергоатомиздат, 1986.

Источник: https://otherreferats.allbest.ru/download/1177661/