Проект силового трёхфазного трансформатора мощностью 4300 кВА
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
/p>
где: Dср = 0,412 м;
Масса провода в изоляции по таблице (5.5): Gпр1 = (1+0,025 ?3,3) ?310,87 = 336,52 кг.
Поверхность охлаждения:
Основные потери в обмотке НН формула (7.2) ст. 305 [1]:
Плотность теплового потока на поверхности обмотки НН (по 6.16) ст. 269 [1]:
где kд1 = 1,02.
4.3Расчет обмотки ВН
Схема регулирования напряжения в нейтрале, расположение регулировочных витков и схема переключателя по рис. 7.
Число витков в обмотке ВН при номинальном напряжении:
WH= W1 = 226,5? = 1370 витков;
Число витков на одной ступени регулирования:
Wр = = 19 витков;
Число слоев:
Число витков в одном слое:
Для четырёх ступеней регулирования имеем:
Напряжение, В Число витков на ответвлениях
367501370 + 2?19 = 1408358751370 + 1?19 = 1389350001370341251370 - 1?19 = 1351332501370 - 2?19 = 1332
Ориентировочная плотность тока: = 1,804 А/мм2;
Ориентировочное сечение витка: П2 = 22,7 мм2;
В соответствии с ранее принятым решением рассчитываем многослойную цилиндрическую обмотку из прямоугольного алюминиевого провода марки АПБ по ГОСТ 16512-80. Выбираем провод сечением 20,4 мм2. Сечение витка: ПВ2 = 20,4?10-6 м2.
Сечение одного провода в витке:
Плотность тока в обмотке: А/м2.
Ориентировочный осевой размер витка: ;
где l - высота обмотки.
Размер витка без изоляции: hв2 = hв2 - 0,5 = 5,87 - 0,5 = 5,37 мм;
Суммарный радиальный размер проводов, необходимый для получения общего сечения витков обмотки по (6.49):
где kос = 0,93 (для алюминиевого провода).
По формуле (5.7) находим наибольший суммарный радиальный размер металла проводов обмотки для допустимой q ? 1200 Вт/м.
Так как обмотку следует выполнить с двумя осевыми каналами шириной с междуслойной изоляцией шириной = 9х0,12 мм и выбирается по табл. (9.2) ст. 426 [1].
В масляных трансформаторах применяется регулирование напряжения ВН на . Для данного трансформатора выбирается по табл. 5.8 на с.258 [1] для цилиндрической многослойной обмотки из прямоугольного провода схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения ПБВ по рис. 6.6 б) с.275 [1].
Рис. 7. Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения ПБВ.
Обмотка разделяется на 3 катушки - внутреннюю с 2 слоями по 202 витка, среднюю с 2 слоями по 202 витка и наружную с 3 слоями по 200 витков. Между катушками делаем осевой масляный канал шириной 10мм. Под внутренним слоем обмотки располагается электрический экран - алюминиевый незамкнутый цилиндр толщиной 0,5 мм.
Осевой размер обмотки:
Напряжение двух слоев обмотки:
Междуслойная изоляция по таблице (4.7) - 9 слоев кабельной бумаги по 0,12 мм, выступ изоляции на торцах обмотки 22 мм на одну сторону.
Радиальный размер обмотки без экрана:
,
где nk = 2 - число каналов; nв2 = 2 - число параллельных проводов.
Радиальный размер обмотки с экраном:
Расчетный размер канала между обмотками НН и ВН:
Внутренний диаметр обмотки (для расчета массы провода) по внутреннему слою проводов (по 6.58):
Наружный диаметр обмотки без экрана (по 6.59):
По испытательному напряжению обмотки ВН Uисп1 = 85 кВ (по таблице 4.5)
a12 = 30 мм; l02 = 75 мм; a22 = 30 мм;
lц2 = 50 мм; ?12 = 5 мм; ?22 = 3 мм;
Обмотка наматывается на бумажно-бакелитовый цилиндр.
Масса метала обмотки ВН по (7.7) ст. 306 [1]:
где: Dср = 0,593 м;
Масса провода в изоляции по таблице (5.5): Gпр2 = (1+0,025 ?3,3) ?421,12 = 455,86 кг;
Масса металла обмоток НН и ВН: Gо = Gо1 + Gо2 = 310,87 + 421,12 = 732 кг;
Масса провода двух обмоток: Gпр = Gпр1 + Gпр2 = 336,52 + 455,86 = 792,38 кг.
Поверхность охлаждения обмотки (по 6.61):
где n = 3 - число катушек; k = 0,8.
Основные потери в обмотке ВН формула (7.2) ст. 305 [1]:
Плотность теплового потока на поверхности обмотки ВН (по 6.16) ст. 269 [1]:
где kд1 = 1,02.
Рис. 8. Основные размеры обмоток трансформатора.
После намотки и сушки обмотку опрессовать осевой силой 25000 Н.
Средний диаметр витка:
5Определение параметров короткого замыкания
Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называют потери при установлении в одной из обмоток тока, соответствующего номинальной мощности и замкнутой накоротко другой обмотке. Потери короткого замыкания Рк в трансформаторе подразделяют на следующие составляющие: основные потери в обмотках НН и ВН, вызванные рабочим током, PОСН01 и РОСН02; добавочные потери в обмотках НН и ВН, от токов, наведенных полем рассеяния; основные потери в отводах между обмотками и вводами, РОТВ1 и РОТВ2; потери в стенках бака и других металлических элементах конструкции трансформатора, вызванных полем рассеяния обмоток, Р.
5.1Определение потерь короткого замыкания - основных и добавочных в обмотках, добавочных в элементах конструкции
Определение основных потерь в обмотках:
Основные потери в обмотке НН формула (7.2) ст. 305 [1]:
Основные потери в обмотке ВН