- •МИнистерство сельского хозяйства российской федерации Федеральное государственное образовательное учреждение
- •Введение
- •1 Устройство силовых трансформаторов.
- •Реферат
- •1 Основные электрические величины
- •2 Определение основных размеров трансформатора
- •3 Расчет обмоток трансформатора
- •4 Расчет цилиндрической обмотки 1 из провода прямоугольного сечения
- •5 Расчет многослойной цилиндрической обмотки 2 из провода круглого сечения
- •6 Параметры и относительное изменение напряжения трансформатора
- •7 Механические силы в обмотках при коротком замыкании
- •8 Расчет магнитной системы трансформатора
- •9 Коэффициент полезного действия
- •Библиографический список
Реферат
Расчетно-пояснительная записка отражает все разделы курсовой работы и содержит 26 листов формата А4, включает 3 рисунка, 4 наименования источников использованной литературы.
РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОГО ДВУХОБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА 160 кВА, 14; 0,5 кВ, 50 ГЦ С ЕСТЕСТВЕННЫМ МАСЛЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
Курсовая работа по дисциплине «Электрические машины и аппараты» выполняется с целью закрепления и углубления знаний и выработки умения применять теоретической материал для решения конкретных практических задач.
Графическая часть включает общий вид трансформатора в двух проекциях, конструкции обмоток (разрез одной фазы), схемы обмоток выводов, экспликация деталей и узлов начерченных на листе формата А1.
ЗАДАНИЕ
Номинальная мощность трансформатора . . . . . . . . . . . . |
S = 160 кВА |
Число фаз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
m =3 |
Частота сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
f=50 Гц |
Режим работы трансформатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
продолжительный |
Номинальное высшее линейное напряжение . . . . . . . . . |
UВН = 14000 В |
Номинальное низшее линейное напряжение . . . . . . . . . . |
UНН = 500 В |
Схема и группа соединения обмоток . . . . . . . . . . . . . . . . |
Y/ Δ – 12 |
Способ охлаждения трансформатора . . . . . . . . . . . . . . . . |
естественное масляное |
Напряжение короткого замыкания . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
uк = 5% |
Потери короткого замыкания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
Рк = 5800 Вт |
Потери холостого хода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
Ро = 1700 Вт |
Ток холостого хода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
io = 6% |
1 Основные электрические величины
Номинальные фазные напряжения:
В;
В;
Номинальные линейные токи:
А;
А;
Номинальные фазные токи
А;
А.
Расчет трансформатора ведется для обмотки с медными проводами;
2 Определение основных размеров трансформатора
Металл провода обмоток - Медь;
Марка стали сердечника – 1514;
Толщина листов стали – 0,5 мм;
Удельные потери в стали --р10= 1,15 Вт/кг;
Магнитная индукция в стержнях
Вс=1,55 Тл;
Средняя плотность тока в обмотках
j = 4 А/мм2;
Отношение веса стали к весу металла обмоток
.
ЭДС на один виток
В/виток.
Число витков в обмотке 1
витков;
Число витков в обмотке 2
витков;
Уточненное значение ЭДС на виток
В/виток;
Площадь поперечного сечения стали стержня сердечника
см2;
Рисунок 1 Ступенчатая форма поперечного сечения стержня трансформатора
Число ступеней стержня сердечника
n=6;
Число каналов в сердечнике – сердечник без каналов;
Коэффициент заполнения площади описанного круга площадью ступенчатой фигуры
kкр=0,875;
Изоляция стали – бумага;
Коэффициент заполнения ступенчатой фигуры сталью
fс=0,92;
Диаметр круга, описанного вокруг стержня сердечника
см.
Номинальная мощность обмотки 1 на стержень сердечника
кВА;
Номинальное напряжение обмотки 1 на стержень сердечника
В;
Номинальный ток обмотки 1 на стержень сердечника
А;
Число витков обмотки 1 на стержень сердечника
витков;
Предварительная площадь поперечного сечения провода обмотки 1
мм2;
Тип обмотки 1 – цилиндрическая двухслойная из провода прямоугольного сечения;
Номинальная мощность обмотки 2 на стержень сердечника
кВА;
Номинальное напряжение обмотки 2 на стержень
В;
Номинальный ток обмотки 2
А;
Число витков обмотки 2 на стержень
витков;
Предварительная площадь поперечного сечения провода обмотки 2
мм2;
Тип обмотки 2 – многослойная цилиндрическая из провода круглого сечения.
Испытательное напряжение обмотки 1
кВ;
Испытательное напряжение обмотки 2
кВ;
Изоляционный цилиндр между обмоткой 1 и сердечником δцо не предусматривается;
Полное расстояние между обмоткой 1 и стержнем сердечника
δо=0,6 см;
Расстояние между обмоткой и ярмом
lо=3 см;
Толщина изоляционного цилиндра в промежутке между обмотками 1 и 2
δц12=0,3 см;
Полное расстояние между обмотками 1 и 2
δ12=1,2 см;
Предварительная радиальная толщина обмотки 1
δ1=2,7 см;
Предварительная радиальная толщина обмотки 2
δ2=4 см;
Предварительное приведенное расстояние между обмотками
см.
Средний диаметр обмотки 1
см;
Средний диаметр обмотки 2
см;
Средняя длина витка обмоток
см.
Активная составляющая напряжения короткого замыкания
;
Индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания
;
Высота обмоток по оси стержня сердечника
см;
где kр – коэффициент учитывающий переход от средней длины магнитных линии к действительной высоте обмотки по оси стержня.
Предварительный эскиз расположения обмоток в окне трансформатора представлен на рисунке 3.
Рисунок 2Предварительный эскиз расположения обмоток в окне трансформатора
|
D0 |
δ0 |
δ12 |
δ1 |
δ2 |
l0 |
l1=l2 |
lc |
Вариант с медными обмотками |
18,7 |
0,6 |
1,2 |
2,7 |
4 |
3 |
30 |
36 |
Высота окна сердечника
см.
Отношение высоты окна сердечника к диаметру стержня сердечника
.
Для обмоток из медного провода должно выполняться условие :