Проектирование силового трансформатора с цилиндрическими слоевыми обмотками и масляным охлаждением
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
счет выполнен верно.
. Исходные данные для расчета с помощью САПР "Аметист"
Наименование и размерность исходной величиныЗначениеТип трансформатораТМ 250/10Номинальная мощность, Sн ,кВА;250Число фаз, m3Отношение потерь, ?07,63Частота питающей сети, f -Гц;50Напряжение короткого замыкания, Uк ,%;5,5Отношение стоимости обмоток и магнитопровода, X00,9Марка сталиЭ3407Толщина стали, мм0,3Материал обмоткиалюминий (Al)Фазное напряжение обмотки НН, Uф1,кВ;0,4Фазное напряжение обмотки ВН, Uф2,кВ;5,77Тепловая нагрузка обмоток, q0m, Вт/м2400Изоляция между обмотками ВН и НН, a12, мм18Коэффициент заполнения обмоток, ?k0,58Межфазная изоляция, a22, мм20Изоляция от стержня до обмотки НН, a01, мм4Охлаждающий канал в обмотках, bq, мм8Индукция в стержне, Bc, Тл1,65Изоляция НН от ярма, l0НН, мм30Изоляция НН от ярма, l0ВН, мм60
трансформатор электромагнитный конструктивный тепловой
Результаты предварительных расчетов трансформатора с помощью САПР "Аметист"
Исходные данные
1. Тип трансформатора ТМ 250/10
. Мощность трансформатора, кВА 250.0
. Тип магнитной системы Трехфазная шихтованная конструкция
. Число фаз 3
. Частота питающей сети, Гц 50.0
. Линейное напряжение обмотки НН, кВ 0.69
. Линейное напряжение обмотки ВН, кВ 10.00
. Регулирование напряжения:
.1. Способ регулирования ПБВ
.2. Шаг регулирования 2.50, %
.3. Число ступеней регул. до 0-й точки 2
.4. Число ступеней регул. после 0-й точки 2
. Напряжение короткого замыкания, % 5.50, %
. Индукция в стержне, Тл 1.65, Тл
. Материал обмотки Алюминий
. Марка стали 3407 (0.3 мм)
. Схема соединения Y/Y-0
. Цена стали, грн/кг 3.00
. Цена провода, грн/кг 6.00
. Отношение стоимостей обмоток
к стоимости магнитопровода, о.е. 0.90
Результаты оптимизационно-предварительного расчета
Геометрические размеры:
Диаметр стержня, мм126.8
Высота обмотки, мм972.6
Высота окна, мм1062.6
Ширина окна, мм184.7
Межосевое расстояние, мм311.5
Электромагнитные нагрузки:
Средняя плотность тока, А/мм21.42
Плотность тока в обмотке НН, А/мм21.61
Плотность тока в обмотке ВН, А/мм21.28
Индукция в стержне, Тл1.65
Teхнико-экономические показатели:
Удельная стоимость приведенной массы трансформатора6.48
Экономическое отношение потерь, ?0 о.е7.630
Активная составляющая напряжения КЗ, %1.71
Реактивная составляющая напряжения КЗ, %4.966
Напряжения КЗ, %5.500
Масса обмоток, кг162.4
Масса стали, кг402.0
Потери в обмотках, Вт4275.97
Потери в стали, Вт500.82
Намагничивающая мощность, ВАр1680.46
Ток холостого хода, %0.7139
Приведенные затраты, грн/год. 2637.02
Коэффициент заполнения проводниковым материалом сечения катушек:
Для обмотки НН, о.е.0.7200
Для обмотки ВН, о.е.0.5040
Средний для обоих обмоток, о.е.0.5791
Размеры изоляции:
a01 = 4.0000 мм
a12 = 18.0000 мм
a22 = 20.0000 мм
t12 = 3.0000 мм
lon = 30.0000 мм
lov = 60.0000 мм
bq1 = 8.0000 мм
bq2 = 8.0000 мм
4. Оптимизация электромагнитных показателей по одной управляемой переменной (УП)
Таблица 1
Оптимизация электромагнитных показателей по одной управляемой переменной
Порядковый номер итерацииЭл-маг. Параметры Тип УПBc, ТлХ0, о.е.?Приведенные затраты, Зпр, грн/год1. Bc1,5920,97,632624,742. Bc1,5980,97,632623,903. Bc1,6000,97,632623,664. Х01,6500,5837,632558.975. Х01,6500,5927,632558.956. Х01,6500,5907,632558.947. ?1,6500,95,5122587,008. ?1,6500,95,4772586,979. ?1,6500,95,4692586,97По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
каждая из трех величин - Bc, Х0, ?, влияет на величину приведенных затрат;
наиболее сильное действие на изменение Зпр, оказывает отношение стоимости обмоток к стоимости магнитопровода Х0.
. Оптимизация электромагнитных показателей по двум управляемым переменным (УП)
Таблица 2
Электромагнитные показателей по двум управляемым переменным (УП)
Порядковый номер итерацииЭл-маг. Параметры Тип УПBc, ТлХ0, о.е.?Приведенные затраты, Зпр, грн/год1. ? Bc1,5970,595,8152515.782. ? Bc1,5880,595,8472516.693. ? Bc1,60,595,6362516.494. ? X01,650,6255.7482526,295. ? X01,650,5675,4792527,256. ? X01,650,6045,4482526,347. X0 Bc1,5870,5575,52520,138. X0 Bc1,5700,5875,52522,339. X0 Bc1,5970,6505,52522,34
Как видно из таблицы 2, наиболее оптимальным по приведенным затратам является вариант 1, который предположительно будет принят для детального проектирования трансформатора.
6. Оптимизационный вариант для детального расчета трансформатора
Значение и тип управляемых переменных:
1)Магнитная индукцияBc = 1.597, Тл
)Отношение потерь КЗ к потерям ХХKsi = 5.815, о.е.
Значение и тип заданного параметра:
1)Отношение стоимостей обмоток к стоимости магнитопроводаX0 = 0.590, о.е.
Геометрические размеры:
Диаметр стержня, ммDst = 155.3
Высота обмотки, ммHо = 539.7
Высота окна, ммH = 629.7
Ширина окна, ммF = 206.0
Межосевое расстояние, ммMo = 361.3
Электромагнитные нагрузки:
Средняя плотность токаDelta_m = 1.46
Плотность тока в обмотке ННDelta_1 = 1.65
Плотность тока в обмотке ВНDelta_2 = 1.32
Индукция в стержне, ТлBc = 1.60
Teхнико-экономические показатели:
Удельная стоимость приведенн?/p>