Расчет трехфазного масляного трансформатора
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
где - ;
см.
Ширина канала: см;
см.
Высота обмоток
,
см.
Активное сечение стержня
,
см2.
Электродвижущая сила одного витка
,
В
3. Изоляция
Главными задачами при проектировании изоляции трансформатора являются выбор принципиальной конструкции изоляции, выбор изоляционных материалов, заполняющих изоляционные промежутки, и размеров изоляционных промежутков.
Изоляция в трансформаторе разделяет части, находящиеся под напряжением между собой, и отделяет их от заземленных частей. В силовых трансформаторах изоляция выполняется в виде конструкций из твердых диэлектриков - электроизоляционного картона, кабельной бумаги, лакотканей, дерева, текстолита, бумажно-бакелитовых изделий, фарфора и других материалов. Части изоляционных промежутков, не заполненных твердым диэлектриком, заполняются жидким диэлектриком - трансформаторным маслом.
Для упрощения расчета и стандартизации требований, предъявляемых к электрической прочности изоляции готового трансформатора, электрический расчет изоляции производится так, чтобы она могла выдержать приемосдаточные и типовые испытания, предусмотренные соответствующими нормами. Нормы испытаний составлены с учетом возможных в практике значений, длительности и характера электрических воздействий, содержат необходимые запасы прочности и закреплены в ГОСТ.
Рисунок 3.1 - Главная изоляция
Рисунок 3.2 - Схемы регулирования напряжения
4. Выбор конструкции обмоток трансформатора
Средняя плотность тока в обмотках
,
Принимаем: ;
А/мм2.
Предварительное сечение витка обмотки НН
,
мм2.
Предварительное сечение витка обмотки ВН
,
мм2.
5. Расчёт обмотки низкого напряжения
Число витков на фазу обмотки
,
виток.
Уточненная ЭДС витка
,
В.
Действительная индукция в стержне
,
Тл.
Используем винтовую обмотку из прямоугольного провода.
Предварительная высота витка
,
где - осевой масляный канал между витками, см.
см.
Применяем одноходовую обмотку.
Выбираем провод с размерами
пр.; ; ; .
Определяем полное сечение витка
,
мм2.
Уточненная плотность тока
,
А/ мм2.
Высота для одноходовой обмотки НН с каналами после через два витка
где - коэффициент, учитывающий усадку межкатушечных прокладок после опрессовки обмотки и принимается равным 0,94…0,95;
см.
Радиальный размер обмотки
см.
Внутренний диаметр обмотки ВН
,
см.
Внешний диаметр обмотки ВН
,
см.
Полная охлаждаемая поверхность обмотки НН
,
м2.
6. Расчёт обмотки высокого напряжения
Число витков на фазу обмотки ВН
,
витков.
Число витков для одной ступени регулирования
витков.
Число витков обмотки на отводах
a) Верхние ступени напряжения
витков витков
б) При номинальном напряжении
витков
в) Нижние ступени напряжения
витков виток
Плотность тока в обмотке ВН
,
А/мм2.
Предварительное сечение витка обмотки ВН
,
мм2.
Выбираем многослойную цилиндрическую обмотку из круглого провода
Выбираем провод с размерами
d = 4,5 мм;15,9 мм2;
Определяем полное сечение витка
,
мм2.
Уточненная плотность тока
,
А/ мм2.
Число витков в слое (l1 = l2)
-1,
витков.
Число слоёв обмотки
,
Принимаем .
Рабочее напряжение двух соседних слоёв
,
В.
число слоев кабельной бумаги- 4 толщиной 0,12
dмсл=0,48 мм
Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки 1,6 см
По испытательному напряжению обмотки ВН (35 кВ) и мощности трансформатора определяем
а. Размеры канала между обмотками ВН и НН
a12=0,9 см;
б. Толщина цилиндра между обмотками
d12 = 0,3 см;
в. Величина выступа цилиндра за высоту обмотки
l12 = 1,5 см;
г. Минимальное расстояние между обмотками ВН соседних стержней
а22 = 1 см;
д. Расстояние от обмотки ВН до ярма
l02 =3 см.
Радиальный размер обмотки
,
см.
Внутренний диаметр обмотки ВН
,
cм.
Внешний диаметр обмотки ВН
,
см.
Полная охлаждаемая поверхность обмотки ВН
,
где для двух катушек;
м2.
7. Определение потерь короткого замыкания
трансформатор обмотка напряжение замыкание
Масса обмотки НН
,
кг.
Масса обмотки ВН
,
кг.
Рисунок 7.1 - к определению добавочных потерь в обмотках
Коэффициент добавочных потерь обмотки НН
,
,
.
,
Коэффициент добавочных потерь обмотки ВН
,
.
,
.
Электрические потери в обмотке НН
,
Вт.
Электрические потери в обмотке ВН
,
Вт.
Плотность теплового потока обмотки НН
,
Вт/м.
Плотность тепловог