Проект силового трёхфазного трансформатора мощностью 4300 кВА
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
на все силовые трансформаторы, вкладывается в наиболее отдалённые части сети, т.е. в трансформаторы с высшим напряжением 35 и 10 кВ. В этих же трансформаторах возникает основная масса потерь энергии, оплачиваемых по наиболее дорогой цене.
1Выбор значений величин, необходимых для проведения предварительного расчёта основных размеров трансформатора на ЭВМ
1.1Заданные величины
Мощность трансформатора на стержень:
Потери короткого замыкания: PК = 35000 Вт;
Частота напряжения: f = 50 Гц;
Напряжение короткого замыкания: UК = 7,5 %;
Активная составляющая напряжения короткого замыкания:
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:
1.2Выбираемые физические величины
Величина изоляционного расстояния от торца обмотки ВН (НН) до ярма:
Величина изоляционного расстояния между обмотками ВН и НН:
Величина изоляционного расстояния между обмотками ВН:
Величина магнитной индукции в стержне:
Величина магнитной индукции в ярме:
Выбираем холоднокатаную сталь 3405, толщиной 0,3 мм;
Величина удельных потерь в стали стержня магнитопровода:
Величина удельных потерь в стали ярма магнитопровода:
Величина удельной намагничивающей мощности для стали стержня магнитопровода:
Величина удельной намагничивающей мощности для стали ярма магнитопровода:
Величина удельной намагничивающей мощности для прямого стыка (зазора):
Величина удельной намагничивающей мощности для косого стыка (зазора):
1.3 Выбираемые коэффициенты
Признак металла обмоточного провода: , для алюминиевого провода;
Коэффициент заполнения площади круга сталью: где
Коэффициент усиления ярма:
Коэффициент, учитывающий добавочные потери, возникающие от воздействия поля рассеяния:
пластины отожжены;
Коэффициент добавочных потерь в стали стержней и ярм соответственно:
Коэффициент добавочных потерь в стали углов:
Коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности для стержней и ярм соответственно:
Коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности для углов:
где
Коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности для зазоров:
Эмпирический коэффициент:
Коэффициент формы поперечного сечения:
Коэффициент, зависящий от цен на материалы обмоток и магнитной системы:
Коэффициент массы стали угла магнитопровода:
Коэффициент, определяемый отношением удвоенного радиального размера обмотки ВН к диаметру стержня:
Коэффициент, определяемый отношением среднего диаметра витка двух обмоток к диаметру стержня:
Коэффициент, учитывающий изменение удельных потерь в стали при изменении частоты: ;
Коэффициент, определяемый отношением плотностей горячекатаной и холоднокатаной электротехнических сталей:
Коэффициент площади зазора для косого стыка: , для плоского шихтованного магнитопровода из холоднокатаной стали;
Коэффициент площади зазора для прямого стыка: ,
Количество немагнитных прямых зазоров в магнитопроводе:
Количество немагнитных косых зазоров в магнитопроводе:
Признак способа охлаждения трансформатора: при масляном охлаждении;
Коэффициент, зависящий от конструкции магнитной системы и влияющий на массу ярм: для плоского шихтованного магнитопровода;
Признак числа обмоток на фазу: для двухобмоточного трансформатора (ВН и НН);
1.4 Выбранные коэффициенты, введенные в фортран-программу в виде констант
Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю:
Коэффициент, влияющий на величину механического растягивающего напряжения в проводе обмотки:
Коэффициент, зависящий от удельного электрического сопротивления и плотности металла обмоток:
Коэффициент, учитывающий увеличение массы обмотки за счет изоляции и регулировочных витков: для обмоток из алюминиевогопровода;
Все величины и коэффициенты представлены в формуляре для ввода на ЭВМ, на листке, в конце расчетно-пояснительной записки.
После введения данных в фортран-программу, мы получили результаты расчета основных размеров трехфазного трансформатора, представленных в конце работы.
Построение графиков для стоимости активной части, тока холостого хода, потерей холостого хода, плотности в обмотках и механического растяжения напряжения в проводе в функции от представлены на графике 1.
Величина определяет соотношение между диаметром и высотой обмотки. Значение может варьироваться в широких пределах и практически в масляных и сухих трансформаторах существующих серий в пределах от 1 до 3,5. При этом меньшим значениям соответствует трансформаторы относительно узкие и высокие, большим - широкие и низкие. Это показано на рис.1, где представлены два трансформатора одинаковой мощности, одного класса напряжения, рассчитанные при одинаковых исходных данных , одинаковыми параметрами короткого замыкания для значений и .
Различными значениями соответствует и различные соотношения между массами активных материалов - стали магнитной системы и металла обмоток. Меньшим значениями соответствует меньшая масса стали и большая масса металла обмоток. С увеличением масса стали увеличивается, масса металла обмоток уменьшается. Таким обра