Проект силового трёхфазного трансформатора мощностью 4300 кВА
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
е их параллельные провода расположены в один ряд без интервалов на цилиндрической поверхности в ее осевом направлении. Обмотка, состоящая из двух или большего числа концентрически расположенных простых цилиндрических обмоток (слоев), называется двухслойной или многослойной цилиндрической обмоткой.
3.5Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток
Для обеспечения надлежащей электрической прочности обмотки между ее витками, катушками, а также между обмоткой и другими частями трансформатора должны быть выдержаны определенные изоляционные расстояния, зависящие от рабочего напряжения и гарантирующие обмотку от пробоя изоляции, как при рабочем напряжении, так и при возможных перенапряжениях.
Изоляция обмоток может быть подразделена на главную изоляцию, т.е. изоляцию каждой из обмоток от заземленных частей и от других обмоток, и продольную изоляцию - между различными точками данной обмотки, т.е. между витками, слоями, катушками и элементами емкостной защиты.
Главная изоляция обмоток определяется в основном электрической прочностью при 50 Гц и соответствующими испытательными напряжениями. Изоляция между обмотками ВН и НН осуществляется жесткими бумажно-бакелитовыми цилиндрами или мягкими цилиндрами, намотанными при сборке трансформатора из электроизоляционного картона. В данном проекте с учетом полной мощности трансформатора изоляция между обмотками ВН и НН осуществляется при помощи мягких цилиндров из электроизоляционного картона.
По табл.4.4 и 4.5 стр.183 [1] выбираются минимально допустимые изоляционные расстояния: где lo - минимальное изоляционное расстояние от обмотки ВН до ярма; - минимальное изоляционное расстояние между обмотками ВН и НН; - минимальное изоляционное расстояние между обмотками ВН соседних стержней; - минимальное изоляционное расстояние между обмоткой НН и стержнем.
3.6Предварительный расчет трансформатора и выбор соотношения основных размеров ?
Предварительный расчет трансформатора производится на ЭВМ. Данный расчет позволяет предварительно оценить показатели трансформатора (массу металла обмоток, потери холостого хода, ток холостого хода, стоимость активных материалов), кроме того, он позволяет выбрать оптимальное, для данного трансформатора, соотношение основных размеров. Результаты расчета приводятся в приложении.
Выбор основных коэффициентов:
- индукция в стержне выбирается по табл.2.4 стр.78 [1];
Сечение стержня насчитывает девять ступеней, коэффициент заполнения круга , выбирается по табл.2.5 стр.82-83 [1];
Изоляция пластин - нагревостойкое покрытие,выбирается по табл.2.2 стр.77 [1];
Коэффициент заполнения сталью
Ярмо многоступенчатое, число ступеней четыре, коэффициент усиления ярма выбирается согласно указаниям на стр.18 [2];
Индукция в ярме
Число зазоров в магнитной системе на косом стыке 6, на прямом 0;
Индукция в зазоре на прямом стыке на косом стыке
Удельные потери в стали: стержней, ярм выбираются по табл.8.10 стр.376 [1];
Удельные намагничивающие мощности для: стержня ярма выбираются по табл.8.17 стр.390 [1];
Удельные намагничивающие мощности для: прямого стыка косого стыка выбираются по табл.8.17 стр.390 [1];
Коэффициент, учитывающий отношение основных потерь в обмотках к потерям короткого замыкания выбирается по табл.3.6 стр.131 [1];
Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского) выбирается в соответствии с указаниями на стр.162 [1].
3.7Определение диаметра стержня и высоты обмотки, предварительный расчет магнитной системы
Диаметр окружности, в которую вписано ступенчатое сечение стержня:
Согласно с указаниями, данными на стр.87 [1], диаметры стержней силовых трансформаторов должны удовлетворять установленным стандартам. Для этого необходимо определенный в предварительном расчете диаметр нормализовать до ближайшего значения из стандартного ряда
Средний диаметр витка: где - коэффициент, определяемый отношением среднего диаметра витка двух обмоток к диаметру стрежня;
Коэффициент, определяющий соотношение между диаметром и высотой обмотки:
Высота обмотки или осевой размер обмотки:
Расстояние между двумя стрежнями:
Активное сечение стержня:
где - коэффициент заполнения круга;
- полная площадь ступенчатой фигуры поперечного сечения стержня;
- полная площадь ступенчатой фигуры поперечного сечения ярма;
- объём угла плоской шихтованной магнитной системы без прессующей пластины;
Ориентировочное напряжение витка трансформатора:
4Расчет обмоток НН и ВН
4.1Выбор типа обмоток НН и ВН
Согласно табл.5.8 стр.258-259 [1] выбираются типы обмоток на сторонах высшего и низшего напряжений (ВН и НН). По величине полной мощности трансформатора выбираются типы обмоток: на стороне НН - цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода; на стороне ВН - цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода.
В процессе расчета обмотки трансформатора следует добиваться наибольшей компактности в ее размещении, распределении витков и катушек с тем, чтобы получить наилучшее заполнение окна трансформатора. Одновременно следует стремиться к получению более развитой поверхности охлаждения обмотки и обеспечению достаточных разм