Московский энергетический институт

(Технический университет)

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по курсу

“Электрические машины”

Трансформатор ТМ-400/10

Выполнил: Набиев Т.Р.

Группа: Эл-8-05

Преподаватель: Татаринов М.Г.

Москва 2008

Оглавление

Расчетно-пояснительная записка 1

Трансформатор ТМ-400/10 1

Москва 2008 1

Оглавление 2

Задание на проектирование силового трансформатора 3

Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний 4

Расчет обмотки НН 7

Расчет обмотки ВН 11

Расчет параметров короткого замыкания 14

Определение потерь короткого замыкания 14

Расчет напряжения короткого замыкания 18

Определение механических сил в обмотках 19

Расчет магнитной системы трансформатора 22

Определение размеров магнитной системы и массы стали 22

Потери холостого хода 25

Тепловой расчет трансформатора 28

Поверочный тепловой расчет обмоток 28

Тепловой расчет бака 31

Окончательный расчет превышения температуры 34

Приближенное определение массы масла трансформатора 35

Задание на проектирование силового трансформатора

Выполнить расчет и конструктивную разработку трансформатора по следующим данным:

1. Тир трансформатора…………………………………………………………..ТМ-400/10

2. Мощность………………………………………………………………………..400 кВА.

3. Число фаз…………………………………………………………………………………3

4. Частота………………………………………………………………………………50 Гц.

5. Номинальное напряжение ВН…………………………...………..(10000 2 2,5 %) В.

6. Номинальное напряжение обмотки НН…………………………………………...400В.

7. Схема и группа соединения обмоток…………………………………………...Д/У0-11

8. Система охлаждения……………………………………………естественное масляное

9. Режим работы……………………………………………………....длительная нагрузка

10. Установка……………………………………………………………………….наружная

11. Материал магнитной системы……………………………………..…Ст. 3404 0,35 мм.

12. Материал обмоточного провода………………………………………………………Al

Параметры трансформатора:

1. Напряжение короткого замыкания.……………………………………………….4,5 %.

2. Потери короткого замыкания………………………………………………......5900 Вт.

3. Потери холостого хода………………………………………………………….1080 Вт.

4. Ток холостого хода…………………………………………………………………2,1 %.

Трансформатор должен соответствовать ГОСТ 11677-85, 12077-76 и ГОСТ 11920-85

Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний

Мощность одной фазы трансформатора

(стр. 97 3.1)¹,

Где

S – номинальная мощность трансформатора, кВА.;

m – число фаз трансформатора.

кВА

Номинальные токи

Номинальный (линейный) ток обмотки ВН, СН и НН трехфазного трансформатора, А:

(стр. 97 3.3),

Где

S – мощность трансформатора, кВА;

U – номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.

Номинальный ток на стороне ВН:

А.

Номинальный ток на стороне НН:

А.

Фазные токи

На стороне ВН: А (стр. 97 3.6).

На стороне НН А (стр. 97 3.5).

Фазные напряжения

На стороне ВН: В (стр. 98 3.8).

На стороне НН: В (стр. 98 3.7).

Испытательные напряжения (стр. 169 табл. 4.1):

Обмотка ВН: кВ.

Обмотка НН: кВ (см. примечание).

Типы обмоток (стр. 258 табл. 5.8):

Обмотка ВН при напряжении 10кВ и токе 13,333А:

цилиндрическая многослойная из круглого провода.

Обмотка НН при напряжении 0,4кВ и токе 577,357А:

винтовая одноходовая из прямоугольного провода.

Изоляционные расстояния

Для испытательного напряжения ВН кВ находим изоляционное расстояние (стр. 184 табл. 4.5) мм, мм, мм.

Для испытательного напряжения НН кВ находим изоляционное расстояние (стр. 183 табл. 4.4) мм (см. сноску).

Определение основных размеров трансформатора

Диаметр стержня

(стр. 106 3.17)

1. Мощность обмоток одного стержня кВА

2. Ширина приведенного канала рассеяния

(стр. 120),

(стр. 120 3.28),

Где находится, как (стр. 121 табл. 3.3).

м (стр. 121 табл. 3.3 примечание 1)

м

3. (стр. 159 табл. 3.2) В целях экономии всех материалов трансформатора рекомендуется при прочих равных условиях выбирать меньшее из рекомендуемых

4. Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского) при определении основных размеров можно приближенно принять

5. Частота Гц.

6. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

(стр. 99 3.9),

Где

P_к – потери короткого замыкания, Вт;

S – мощность трансформатора, кВА.

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

(стр. 99 3.10),

Где

u_к – напряжение короткого замыкания в %;

u_а – активная составляющая напряжения короткого замыкания в %.

%.

7. Индукция в стержне Тл (стр. 78 табл. 2.4)

8. Коэффициент заполнение активным сечением стали площади круга

(стр. 163 3.67)