Расчет трехфазного трансформатора
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
на тему Расчет трехфазного трансформатора
1. Определение основных электрических величин
а) Номинальные (линейные) токи
I=S/v3/U (где S - кВА, U-кВ.)
Для ВН I1=60,623 А
Для НН I2= 103,93 А
Фазные токи при соединении Y/? - 11
Iф1=I1= 60,623 А,ф2= ==60 А
Фазные напряжения
Для ВН Uф1=U1н/v3= =3,464 кВ
Для НН Uф2=U2н=3,15 кВ
б) Мощность одной фазы и обмоток одного стержня.
Sф=S/m==210,0 кВА,=Sф= 210,0 кВА,
в) Испытательные напряжения обмоток; (таблица 4.1)
Наиб. рабочее напр. Испыт. Напряжение
ВН 6 кВ 25 кВ
НН 3,5кВ 18 кВ,
г) активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания
А=Рк/10S= =0,3%, (где Рк - Вт, S - КВА,)р=v(Uк2-UА2)= v(5,52-0,32)=5,49%
2. Расчет основных размеров трансформатора
а) выбор схемы, конструкции и технологии изготовления магнитной системы
Силовые трансформаторы выполняются с плоской магнитной системой (магнитопроводом) стержневого типа,
с вертикально расположенными стержнями, поперечное сечение которых - ступенчатая фигура вписанная в окружность, обмотки - круговые цилиндры
Число ступеней в сечении стержня и коэффициент заполнения площади круга ?*d2/4 площадью Пф ступенчатой фигуры Ккр=Пф*4/(?*d2) выберем (стр. 355 таблица 8.1) Ккр= 0,928,
Число ступеней - 6, (число ступеней определяется
количеством углов стержня в одной четверти круга).
Поперечное сечение ярма - многоступенчатое с числом ступеней
на 1-2 меньше.
Прессовка набора пластин стержня выполняется забивания деревянных стержней и планок между стержнем и НН.;
б) выбор марки и толщины листов стали и типа изоляции пластин, индукции в магнитной системе
Сердечник трансформатора собирается из пакетов пластин тонколистовой электротехнической холоднокатаной анизотропной легированной стали (ГОСТ 21427.1-75) марки 3404 толщиной 0,35 мм
магнитная индукция стали 3404 Вс= 1,65 Тл
в) предварительный расчет трансформатора и выбор соотношения основных параметров
Основными размерами трансформатора являются:- диаметр стержня магнитной системы,- высота обмотки,12 - диаметр осевого канала между обмотками, приближенно равный среднему диаметру витка двух обмоток
Основные размеры трансформатора
Диаметр стержня:
м
(по табл 3 методич.)
S=S/3=210 кВА
a12=0,9 см=0,009 м=9 мм (табл 8 методич.)
K=0.55 (табл 4 методич.)
Kp=0.95 - коэффициент приведения идеального поля рассеивания к реальному
Кз=0,965
- коэффициент заполнения сечения пакета сечением стали
Ккр=0,928
f=50 Гц
Bc=1,6 Тл
Up=5,49
г) Oпределение диаметра стержня и высоты обмотки
Выбираем ближайшее значение из нормализ. ряда dH=0.20 м
Уточняем ?:
активное сечение стержня, м2:
ЭДС одного витка:
Средний диаметр осевого канала:
К1=1,1
a01=0,005
Высота обмотки:
д) предварительный выбор конструкции обмоток
Основным элементом всех обмоток трансформаторов является виток. В зависимости от величины тока нагрузки виток может быть выполнен одним проводом круглого или прямоугольного сечения, а при достаточно больших токах - группой параллельных проводов прямоугольного сечения (реже круглого).
Выбор конструкции обмотки производится по таблице с учетом мощности трансформатора отнесенной к одному стержню выбранного металла обмотки, тока обмотки одного стержня, поперечного сечения витка и номинального напряжения обмотки.
Число витков обмотки на фазу
ВН:
НН:
Средняя плотность тока в обмотках ВН и НН (предварительно):
К?=0,9
Сечение витков:
Где Ic-фазный ток
По таблице выбираем тип обмоток:
ВН - цилиндрическая многослойная из провода прямоугольного сечения
НН - цилиндрическая многослойная из провода прямоугольного сечения
е) выбор конструкции и размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток
Главной изоляцией обмоток называется изоляция каждой из обмоток от частей остова и от других обмоток.
) главная изоляция
Uисп, кВ = 5
l01, см (от ярма)=3,0
НН от стержня: ?01=0,2; a01=0.5;
ВН Uисп, кВ = 18
ВН от ярма, см l02=3.0
Между ВН и НН, см a12=0,9; ?12=0.3
Выст. цил., см lц2=1,5
Между ВН и НН, см a22=1,0
2) продольная изоляция
Марка провода ПБ и АНБ 0,45 (0,50) прямоугольный провод
) Междуслойная изоляция: в масляном трансформаторе с циллиндрич. обмоткой прямоугольного провода достаточная изоляция обеспеч-ся 2 слоями картона по 0,5-1 мм.
3. Расчет обмоток
а) Расчет обмоток НН
Число витков
Так как ?м=4 А/мм2 приведет к нагреву обмотки, поэтому выберем провод большего сечения, чем ориентировочное при предварительных расчетах (15 мм2).
Выбираем конструкцию двухслойной цилиндрической обмотки из провода прямоугольного сечения.
Выбираем прямоугольный медный провод размерами:
=
Число витков в слое:
Сечение витка:
П1=a*b=3,15*6,3=19,8 мм2
?=Iф/П1=60/19,8=3 А/мм2
Осевой размер обмотки НН - высота обмотки
Радиальный р