Расчет трансформатора ТМ1000/35
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?а напряжение 35 кВ и более применяют концентрическую обмотку, выполненную по типу непрерывной, в которой, отличие от винтовой, каждый виток состоит из нескольких концентрически намотанных витков обмотки. Катушки этой обмотки наматываются непрерывно одним проводом без пайки. При воздействии осевых сжимающих усилий, возникающих при внезапных коротких замыканиях, наиболее надёжными являются непрерывные обмотки.
Задачи:
1. определение основных электрических величин;
2. определение основных размеров и изоляционных промежутков;
3. выбор конструкции и расчет обмоток трансформатора;
4. расчет параметров короткого замыкания;
5. расчет магнитопровода;
6. расчет параметров холостого хода;
7. расчет бака;
8. тепловой расчет;
9. конструирование и разработка технической документации (конструкторская проработка выполняется одновременно с проектированием на каждом этапе).
Вариант
Тип
трансформатораНом.
мощность
S, кВАНапряжение ВН,
кВНапряжение НН,
кВСхема и группа
соединенийНапряжение
короткого замыкания
uК, %Потери короткого замыкания РК, кВтПотери холостого хода
Р0, кВтТок холостого хода
i0, /28ТМ-1000/3510003510,5Y/ -116,512,22,751,5РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Расчет электрических величин является первым этапом проектирования трансформатора. Результаты, полученные на этом этапе, определяют выбор основных размеров, электромагнитных нагрузок на последующих этапах. Ниже приводится перечень этих электрических величин и соотношения для их расчета.
1.1. Мощность на один стержень магнитопровода
, кВА
(1.1)
где mст - число стержней магнитопровода. Для рассматриваемого трансформаторов m=mст=3.
1.2. Номинальный (линейный) ток обмотки низкого напряжения (НН)
,А
(1.2)
1.3. Номинальный (линейный) ток обмотки высокого напряжения (ВН)
,А
(1.3)1.4. Номинальные фазные токи при соединении фаз обмотки в Y/
, A
(1.4)
1.5. Фазные напряжения Y/
при соединении фаз обмотки в , кВ
(1.5)
1.6. Испытательные напряжения обмоток.
Испытательные напряжения ( U1 ИСП , U2 ИСП ) выбираются в зависимости от номинального напряжения обмоток, которое определяет класс напряжения трансформатора. Для выбора испытательного напряжения руководствуюсь данными табл. 1.1.
Таблица.1.1
Испытательные напряжения промышленной частоты для масляных силовых трансформаторов
Класс напряжения, кВ
3
6
10
15
20
35
110
150
220
330
500Наибольшее рабочее напряжение, кВ
3,6
7,2
12,0
17,5
24,0
40,5
126
172
252
363
525Испытательное напряжение, кВ
18
25
35
45
55
85
200
230
325
460
680
U1исп = 35кВU2исп = 85кВ
1.7. Активная составляющая напряжения короткого замыкания
, %
(1.6)
1.8. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания
, %(1.7)
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА
.
Рис.1. Основные размеры трансформатора
2.1 Изоляционные промежутки (рис 1) между обмотками и магнитопроводом выбираются в соответствии с номинальной мощностью трансформатора и испытательными напряжениями по табл. 2.2, 2.3. Выбранные величины изоляционных промежутков сведены в табл. 2.1.
Таблица.2.1
Значения изоляционных промежутков трансформатора
Расстояние обмотки НН
от стержня
ммРасстояние между
обмотками
ВН и НН,
ммРасстояние между
обмотками
ВН,
ммРасстояние обмотки НН
от ярма,
ммРасстояние обмотки ВН
от ярма,
ммa01a12a22l01l021527301575Таблица.2.2
Минимально допустимые изоляционные расстояния для обмоток НН
Мощность
трансформатора
S , кВАИспытательное
напряжение
U1 исп , кВРасстояние от
от стержня
a01 , ммРасстояние от
от ярма,
l01, мм25 - 2505415400 - 63055**1000 - 2500515**630 - 160018, 25, 3515**2500 - 630018, 25, 3517.5**630 и более4520**630 и более5523**Все мощности8530**примечание: ** Принимается равным l02 по табл. 2.3.
Таблица.2.3
Минимально допустимые изоляционные расстояния для обмотки ВН
Мощность
трансформатора
S , кВАИспытательное
напряжение
U2 исп , кВМежду
обмотками
ВН и НН,
a12 , ммМежду
обмотками
ВН,
a22 , ммРасстояние от
от ярма,
l02 , мм25 - 10018, 25, 359820160 - 63018, 25, 35910301000 - 630018, 25, 35201850630 и более45201850630 и более55202050160 - 630852720751000 - 63008527307510000 и более853030802.2 Предварительное значение приведенной ширины обмоток НН и ВН. Приведенная ширина обмоток НН и ВН
(1.8)
определяется по следующей формуле
, мм
(1.9)
где коэффициент ka находится из табл. 2.4, Sст (кВА).
Принимаем ka=4.6
Таблица.2.4
Значения коэффициента ka в формуле 4.2
Мощность трансформатора Sном, кВАМедные обмоткиАлюминиевые обмоткиU2ном, кВ10 кВ35 кВ10 кВ35 кВдо 1008.0-6.0-10.0-7.5-160-6306.5-5.26.5-5.88.1-6.58.1-7.31000-63005.1-4.35.4-4.66.4-5.46.8-6.010000-80000-4.8-4.6-6.0-5.8
2.3. Ширина приведенного канала рассеяния
, мм
(2)2.4 Диаметр стержня магнитопровода d определяется выражением, полученным в [4]:
, мм
(2.1)
Как видно из (2.1) для нахождения диаметра стержня трансформатора необходимо предварительное определение двух величин :
- основного геометрического коэффициента ??
- расчетной индукции стержня Вр.
2.4.1. Значение параметра