Проектирование трансформатора силового ТМ-400/10-66У1
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
µреключением ответвлений без возбуждения предназначен для передачи и распределения электроэнергии частотой переменного тока 50Гц.
Структура условного обозначения
Т - трансформатор трехфазный;
М - охлаждение с естественной циркуляцией воздуха и масла;
- номинальная мощность, кВ А
10 - класс напряжения обмотки ВН, кВ;
- год разработки трансформатора;
У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 - 69 и ГОСТ 15543 - 70.
Технические данные
Номинальная мощность, кВ ¦ А . . .400
Номинальное напряжение обмоток, кВ:
ВН10; 6
НН0,4
Напряжение короткого замыкания, % .4,5
Потери, кВт:
холостого хода1,05
короткого замыкания5,5
Ток холостого хода, %2,1
Масса = 1,9 т
Схема расчета трансформатора
. Определение основных электрических величин:
а)линейных и фазных токов и напряжений обмоток ВН и НН;
б)испытательных напряжений обмоток;
в)активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания.
2. Расчет основных размеров трансформатора
а)выбор схемы, конструкции и технологии изготовления магнитной системы;
б)выбор марки и толщины листов стали и типа изоляции пластин, индукции в магнитной системе;
в)выбор материала обмоток;
г)предварительный выбор конструкции обмоток;
д)выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток;
е)предварительный расчет трансформатора и выбор соотношения основных размеров ? с учетом заданных значений Uк, Рк и Рх ;
ж) определение диаметра стержня и высоты обмотки, предварительный расчет магнитной системы.
3. Расчет обмоток НН и ВН
а)выбор типа обмоток НН и ВН;
б)расчет обмотки НН;
в)расчет обмотки ВН.
4. Определение параметров короткого замыкания
а)потерь короткого замыкания - в основных и добавочных обмотках, добавочных в элементах конструкции;
б)напряжения короткого замыкания;
в)механических сил в обмотках.
5. Окончательный расчет магнитной системы. Определение параметров холостого хода
а)размеров пакетов и активных сечений стержня и ярма;
б)массы стержней и ярм и массы стали;
в)потерь холостого хода;
г)тока холостого хода.
6. Тепловой расчет и расчет системы охлаждения
а)поверочный тепловой расчет обмоток;
б) расчет системы охлаждения (бака, радиаторов, охладителей),Определение габаритных размеров трансформатора:
в)превышений температуры обмоток и масла над воздухом;
г)массы масла и основных размеров расширителя.
7. Экономический расчет
а)расчет расхода активных и конструктивных материалов;
б)ориентировочный расчет себестоимости и цены трансформатора;
в)определение приведенных годовых затрат и оценка экономичности рассчитанного трансформатора.
. Расчет основных электрических величин трансформатора и автотрансформатора
Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин - мощности на одну фазу и стержень, номинальных токов на стороне ВН и НН, фазных токов и напряжений.
Мощность одной фазы трансформатора, кВ А,
. (1.1)
Мощность на одном стержне
(1.2)
где с - число активных (несущих обмотки) стержней трансформатора;- номинальная мощность трансформатора, кВ А.
Номинальный (линейный) ток обмотки ВН, СН и НН трехфазного трансформатора, А,
, (1.3)
где S - мощность трансформатора, кВ-А; для трехобмоточного трансформатора S - мощность соответствующей обмотки ВН, СН или НН; U - номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.
Фазный ток обмотки одного стержня трехфазного трансформатора, А:
при соединении обмоток в звезду или зигзаг
, (1.4)
при соединении обмоток в треугольник
. (1.5)
Фазное напряжение трехфазного трансформатора, В:
при соединении в звезду или зигзаг
, (1.6)
при соединении в треугольник
, (1.7)
здесь U - номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В.
Для определения изоляционных промежутков между обмотками и другими токоведущими частями и заземленными деталями трансформатора существенное значение имеют испытательные напряжения, при которых проверяется электрическая прочность изоляции трансформатора. Эти испытательные напряжения определяются по таблице для каждой обмотки трансформатора по ее классу напряжения.
Потери короткого замыкания, указанные в задании, дают возможность определить активную составляющую напряжения короткого замыкания, %:
(1.8)
где - в Вт; S - в кВ А.
Реактивная составляющая при заданном определяется по формуле
(1.9)
2. Расчет основных размеров трансформатора
Расчет основных размеров трансформатора начинается с определения диаметра стержня по формуле
(2.1)
где
Формула (2.1) позволяет определить главный размер трансформатора - диаметр стержня его магнитной системы.
Величины, входящие в подкоренное выражение формулы (2.1) можно подразделить на три категории:
. Величины, заданные при расчете, - мощность обмоток на одном стержне трансформатора S`, кВА, частота сети f, Гц, и реактивная составляющая напряжения короткого замыкания up , %;
. Величины, выбираемые при расчете, - отношение длины окружности канала между обмотками (средней длины витка двух обмоток) к высоте ?, максимальна