Расчет трансформатора
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
План:
Введение
. Электромагнитный расчёт
.1 Расчёт основных электрических величин
.2 Расчёт основных размеров трансформатора
.3 Расчёт обмоток трансформатора
.3.1 Расчёт обмотки низшего напряжения
.3.2 Расчёт обмотки высшего напряжения
.4 Определение потерь короткого замыкания
.4.1 Основные потери в обмотках
.4.2 Добавочные потери в обмотках
.4.3 Потери в отводах
.4.4 Потери в стенках бака и деталях конструкции
.5 Напряжение короткого замыкания
.6 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток
.7 Определение размеров магнитной системы
.8 Расчёт потерь холостого хода
.9 Расчёт тока холостого хода
. Тепловой расчет и расчеты системы охлаждения
.1 Проверочный тепловой расчет обмоток
.2 Тепловой расчет бака
.3 Окончательный расчет превышения температуры обмоток и масла
.4 Приближенное определение массы конструктивных материалов и массы трансформатора
Заключение
Введение
Трансформатором называется электромагнитное статистическое устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукцией переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.
Трансформаторы находят самое широкое применение. Существуют множество разнообразных типов, различающихся как по назначению, так и по выполнению.
Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов каждой электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места её производства до места потребления требует в современных сетях не менее чем пяти - шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах.
Развитие трансформаторостроения определяется, прежде всего, развитием сетей, в которых они применяются, а, следовательно, и энергетикой страны. Первоочередными задачами являются качество трансформаторов, использование прогрессивных методов и экономии материала при их производстве и снижение потерь при их работе в сети.
Проектирование трансформатора ставит своей главной задачей обеспечение надежной работы с допустимыми потерями короткого замыкания и холостого хода.
Целью выполнения курсовой работы является обучение основам проектирования силового трансформатора, приобретение в ходе выполнения работы навыков пользования справочными материалами, ГОСТами и самостоятельного ведения инженерных расчетов.
1. Электромагнитный расчёт
1.1 Расчёт основных электрических величин
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,
, (1.1)
где - номинальная мощность трансформатора,
- число фаз;
Мощность на одном стержне,
, (1.2)
где - число стержней;
Номинальные (линейные) токи,
на стороне низкого напряжения (НН):
(1.3)
где - номинальное линейное напряжение обмотки НН,
на стороне высокого напряжения (ВН):
(1.4)
где - номинальное линейное напряжение обмотки ВН, кВ;
Номинальные фазные токи обмоток НН и ВН при соединении в звезду и треугольник соответственно,
(1.5)
(1.6)
Номинальные фазные напряжения обмоток НН и ВН при соединении в звезду и треугольник соответственно,
(1.7)
(1.8)
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.
Испытательное напряжение обмотки НН,
Испытательное напряжение обмотки ВН,
Изоляционные расстояния для испытательных напряжений обмоток НН и ВН приведены на рисунке 1.
Потери короткого замыкания, указанные в задании, дают возможность определить активную составляющую напряжения короткого замыкания,
(1.9)
где - потери короткого замыкания,
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания,
(1.10)
где - напряжение короткого замыкания,
Для испытательного напряжения обмотки НН изоляционные расстояния приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Изоляционные расстояния обмотки НН
НН от ярма, ммНН от стержня, ммl01d01ац1а01lц11520,5-4-Для испытательного напряжения обмотки ВН изоляционные расстояния приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Изоляционные расстояния обмотки ВН
ВН от ярма, ммМежду ВН и НН, МмВыступ цилиндра, ммМежду ВН и НН, ммl02dШа12d12lц2а22d2275227550203
1.2 Расчёт основных размеров трансформатора
Диаметр окружности, в которую вписано ступенчатое сечение стержня,
(1.11)
где - коэффициент , отношение средней длины витка двух обмоток трансформатора к их высоте и определяет соотношение между шириной и высотой трансформатора;
- коэффициент Роговского;
- ширина приведённого канала рассеивания,
(1.12)
- размер канала между обмотками НН и ВН (таблица 2),
- суммарный приведённый радиальный размер обмоток,
(1.13)
- коэффициент, зависит от мощности, класса напряжения, материала обмотки;
- индукция в стержне,
- общий коэф?/p>