2.6 Визначення маси трансформатора

Конструкційні металеві деталі виготовляються із вуглецевої конструкційної сталі групи А марки Ст 3_сп ГОСТ 380-86. Для розрахунку маси окремих частин трансформатора задається густина активної частини із алюмінієвими обмотками , кг / м ³  5000

Маса провідникового матеріалу М_пр, кг

М_пр = 1,06 (М_НН + 1,05 М_ВН + М_від.НН + М_від.ВН) (114)

М_пр = 1,06 (60,7 + 1,05 95 + 3,7 + 0,256) = 174

Маса активної частини М_а.ч, кг

М_а.ч = 1,2 (М_пр + М_ст) (115)

М_а.ч = 1,2 (174 + 600) = 929

Приймається товщина елементів бака:

• товщина стінки бака 0,003м;

• товщина дна бака 0,009 м;

• товщина кришки бака 0,007м;

Визначається об’єм сталі:

• бака V_б.ст , м³ ;

V_б.ст = (П_б.ст - П_г ) δ_ст.б (116)

V_б.ст = (5,56 – 1,85 ) 0,003 =0,011

• дна V_{дна ст} , м³ ;

V_дна.ст = П_дна δ_ст, (117)

V_дна.ст = 0,71 0,009 = 0,00639

• кришки V_кр.ст, м³

V_кр.ст = П_кр δ_ст , (118)

V_кр.ст = 0,71 0,007=0,00497

-хвиль бака V_хв. м³

V_хв = П_хв δ (119)

V_хв = 13,7 0,001 = 0,00137

де П_б.ст  площа поверхні бака, м²

П_кр- площа кришки, м²

П_дна  площа дна рівна площі кришки, м²

П_хв  площа хвиль, м²

Маса бака з гофрами М_б , кг

М_б= _ст ( V_б.ст + V_дна.ст + V_кр.ст + V_хв) (120)

де _ст  густина конструкційної сталі дорівнює 7850 кг/м³ ;

n кількість радіаторів.

М_б = 7850 (0,011+0,00639+0,00497+0,00137) = 186

Визначається об’єм бака V_б, м ³

V_б = П_дна Н_б , (121)

V_б = 0,71 1, 5 = 1,065

Визначається об’єм активної частини V_а.ч, м³

V_а.ч = М_а.ч./γ_а.ч. , (122)

V_а.ч = 929/5000 = 0,1858

Визначається маса масла трансформатора М_м, кг

М_м = 1,05 [0,9 (V_б – V_а.ч. + V_хв)_.] 10³, (123)

де М_м.р  маса масла одного радіатора, т

М_м = 1,05 [0,9 (1,065 – 0,1858 +0,00137] 10³ = 832

Визначається маса трансформатора М_тр, кг

М_тр = М_а.ч + М_б.ст + М_м, (124)

М_тр = 929+186+832= 1947

Розрахункові дані порівнюються із аналогом в таблиці 1.

Таблиця 1 – Порівняння розрахункових даних з аналогом

Параметри	Аналоговий	Спроектований		Відхилення
				абсолютні	відносні
Потужність S,	400	400		0	100
Втрати короткого замикання Pк, Вт	12200	12434		+234	101,9
Втрати неробочого ходу P0, Вт	1900	2013		+113	105,9
Сумарні втрати Pк+ P0, Вт	14100	14447		+347	102,5
Напруга короткого замикання uк, відсотки	7,5	7,34		-0,16	97,86
Струм неробочого ходу i0, відсотки	1,4	1,14		-0,26	81,4
Температура обмотки при короткому замиканні	200	116		-84	58
Перевищення темпе – ратури обмотки НН	65	61		-4	93,8
Перевищення темпе – ратури обмотки ВН	65	63		-2	96,9
Маса трансформатора Мтр, кг	3740	3709	-31		99,2

/125

Висновки

Аналізуючи розрахункові дані спроектованого трансформатора із аналогом пропонується вдосконалити конструкцію при дотриманні експлуатаційної надійності відповідно до нормованих технічних характеристик за рахунок:

• товщину листів холоднокатаної сталі прийняти 0,27 мм, що дозволить значно зменшити втрати та струм неробочого ходу;

• замість прямих стиків у середньому стрижні кістяка прийняти косі стики в схемі шихтування;

• замість радіаторного бака прийняти конструкцію гофрованого бака;

• збільшити густину струму в обмотках НН та ВН до 1,8…1,85А/мм² за рахунок незначного зменшення перетину витка;

• для трансформатора заданої потужності із збереженням механічної міцності обмоток можна замінити металеві пресуючі кільця на клеєні ізоляційні деталі із дерев’яного шпону або електрокартону у вигляді розрізних сегментів.

Вказані дії дозволять значно зменшити масу, підвищити коефіцієнт корисної дії , зменшити собівартість конструкції, тобто поліпшити технікоекономічні показники трансформатора.

/126

Список літератури

1. Гончарук А.И. Расчет и конструирование трансформаторов.-М.: Энергоатомиздат, 1990. – 256с.

2. Коваль В. П. Електричні машини.-З.,1998.-174 с.

3. ГОСТ 11677-85 Трансформаторы силовые. Общие технические условия.-М.: Издательство стандартов, 1990.–57 с.

4. ГОСТ 11 920-93 Трансформаторы силовые масляные общего назначения напряжением до 35 кВ включительно. Технические условия.-М.: Издательство стандартов, 1993.-39 с.

5. ДСТУ 3270-95 Трансформатори силові. Терміни та визначення.-К.: Держстандарт України, 1996-86 с.

6. Афоніна Н.О. Методичні вказівки до курсового та дипломного проектування. – З.: 2010- 128 с.

7. Коваль В.П., Пачколін Ю.Є., Білий В.О. Російсько-український електротехнічний словник.- Запоріжжя: Просвіта, 2004.- 416 с.

/127

Додаток А

(обов’язковий)

Машинна оптимізація при виборі напруги КЗ силового трансформатора 1000/ 15,75/ 0,69

/128

48