Расчет трехфазного трансформатора
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
p;
где q1=Pм2*кд/П02= =286,7 Вт/м2,
П01=kз*2а*1=0,965*2*7,3=14,089
?=0,45 мм - толщина изоляции,
?из = 0,17 Вт/мС (стр. 424, табл 9.1)
Перепад температур на поверхности обмоток:
обмотка НН ?0,м2=0,35к1*к2*к3*q20,6=1,1*0,85*0,35*325,20,6= 10,5 С,
где к1= 1 (-для естественного охлаждения),
к2= 1,1 (-внутренняя обмотка)
кз= 0,85 (табл 9.3 стр. 428)
обмотка ВН ?0,м1=0,35к1*к2*к3q10,6= 1,1*0,8*0,35*286,70,6=9,18 С,
где к1= 1 (-для естественного охлаждения),
к2= 1 (-наружная обмотка)
кз= 0,8 (табл 9.3 стр. 428)
Полный средний перепад температуры от обмотки к маслу:
обмотка НН ?0,м2ср=?02+?0,м2= 10,5+0,573=11,073 С
обмотка ВН ?0,м1ср=?01+?0,м1= 9,18+0,506=9,686 С
б) Тепловой расчет бака
По табл. 9.4 стр. 429 для S кВА =630 выбираем конструкцию бака с вваренными охлаждающими гнутыми трубами(трубчатый)
Минимальные внутренние размеры бака
Изоляционные расстояния от отводов до заземленных частей определяем по табл. 4.11 стр. 199.1= 22 мм, для отвода Uисп=25кВ,2= 25 мм, для отвода Uисп=25кВ,3= 22 мм, для отвода Uисп=18кВ,4= 25 мм, для отвода Uисп=18кВ,
d1=5 мм
d2=5 мм
Минимальная ширина бака
В=D1+(s1+s2+b2+s3+s4+b1)*10-3=31,3+2,2+2,5_2,2+2,5+1= 42 см=0,42 м,
Длина бака:
А=2*С+В=2*32,3+42= 106,6 см=1,066 м,
Высота активной части трансформатора в баке:
На.ч=L+2*hя+hБ=2*16,8+56+5=94,6 см=0,946 м,
где L-длина стержня, hя - высота ярма, hБ - высота бруса
Расстояние от верхнего ярма до крышки бака при горизонтальном расположении над ярмом переключателя ответвлений обмотки ВН по табл. 9.5 стр. 431, Ня, к= 0,16 м,
Глубина бака:
Нб=На.ч.+Ня.к.=94,6+16=110 см=1,1 м,
в) Охлаждающие трубы
По табл. 9.7 стр. 439 выберем круглую трубу сечением d=30 мм,
толщина стенки 1,2 мм,
поперечное сечение (мм2) =600мм2
поверхность м2 = 0,0942,
шаг между рядами(tp)= 55 мм, в ряду(tt)= 45 мм,
радиус изгиба(R)= 150 мм,
число рядов(n)= 2.
По табл. 9.8 стр. 439 выберем для а1= 60 мм, смин= 60 мм, емин= 70 мм
расстояние между осями труб:
2= H - (c+e)*10-3=110-6-7=97 см,1= b2-tp=97-2*5,5=86 см,
Развернутая длина труб в каждом ряду:
-й внутренний ряд l1=b1+(?*R-2*R+2a1)= 86+(3,34*15-2*15+6*6)=116 см=1,16 м,
-й ряд l2=l1+4*tp= 1,343 м
Число труб в одном ряду на поверхности бака
тр==103= =58
Поверхность излучения бака с трубами
Пи=(2*(А-В)+?*В+?*(2*а1+2*R+2*tp*(n-1)+72)/1000)*H +0,5* Пкр=(2*(1,07-0,42)+3,14*0,42+3,14*(2*0,06+2*0,15+2*0,055+0,03)) 1,1+0,5*0,42=5,1м2
Где Пкр=2*С*В+?В2/4=2*32,3*42+3,14*422/4=0,42м2
Поверхность конвекции бака (м2)
Пк=Пк,гл*Кф,гл+Пк.тр*Кф,тр=3,1*1+14*1,546= 24,744м2
где по табл 9.6 стр. 432 Кф, гл= 1,
трубы 2 ряда Кф, тр= 1,546,
Пк,гл=(2*(А-В)+?*В)*Н+0,5*(2*С*В+?*В*В/4)= (2 (1,07-0,42)+3,14*0,42) 1,1+0,21=3,1м2
Пк,тр= Пм(m1*l1+m*2l2)+0,0942 (58*1,16+58*1,34)=14 м2,
Превышение температуры поверхности бака над температурой воздухом
?б,в=(0,8= 0,8=43,3С,
k=1,05
Среднее превышение температуры масла около стенки над температурой внутренней поверхности стенки
?м,б=0,165*k1*()0,6=0,165 ()0,6=6,5 С,
k1=1 при естественном масляном охлаждении
Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой воздуха
?м, в.в=1,2 (?м, б+?б, в) =1,2 (43,3+6,5)=59,76 С (меньше 60 С)
Превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха:
?ов=?м, б+?б, в+ ?о.ср+?о.м
Обмотка НН:
?ов=43,3+6,5+0,573+10,5=60,87 С (меньше 65 С)
Обмотка ВН:
?ов=43,3+6,5+0,506+9,18=59,49 С (меньше 65 С)
Заключение
В процессе выполнения курсового проекта осуществили
Определение основных электрических параметров
Определение основных размеров трансформатора
Расчет обмоток НН и ВН
Определение параметров короткого замыкания (КЗ)
Окончательный расчет магнитной системы
Тепловой расчет трансформатора
На основе ручного расчета трансформатора, поняли взаимосвязьразмеров трансформатора, свойств материалов и его технических и экономических параметров. Например, влияние выбор индукции в стержне напрямую влияет на результаты расчета, а в частности с увеличением индукции уменьшается диаметр стержня, следовательно и масса стали и обмотки, что экономически выгодно. Однако увеличение индукции ведет кк увеличению потерь и особенно тока холостого хода трансформатора. При выполнении данной работы, выбрали оптимальную индукцию и убедились, что потери холостого хода не превышают заданную норму, и массогабаритные показатели являлись удоволетворительными.
Так же убедились, что потери короткого замыкания не превышают заданную норму.
Проведя тепловой расчет, выбрали отимальные габаритные размеры бака трансформатора и системы охлаждения (гладкий бак с охлаждающими трубками) и убедились, что превышение температур масла и обмоток относительно окружающего воздуха не превышают нормы.
Список используемой литературы
1)П.М. Тихомиров Расчет трансформаторов учебн. пособие для вузов, издание пятое. 1986 г.
2)Электротехнический справочник 1981 г.