Трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Введение
Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования (синусоидального) тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.
Трансформаторы широко применяются в разных областях электротехники, радиотехники, электроники, в устройствах измерения, автоматического управления и регулирования.
По особенностям конструкции и применению трансформаторы можно разделить на силовые, сварочные, измерительные и специальные. Наибольшее применение в народном хозяйстве получили силовые трансформаторы, которые являются необходимым элементом промышленной электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния при относительно низких напряжениях, которые вырабатывают электростанции, экономически невыгодна из - за больших потерь в линии. Действительно, при низких напряжениях U та же мощность (P=UIcosф) получается при большем токе I, следовательно, увеличивается мощность потерь в проводах RI2, т. е. необходимо увеличивать сечения проводов. Поэтому на электрических станциях устанавливаются силовые трансформаторы, повышающие напряжения до 110, 220, 750 и 1150 кВ. У потребителей напряжения при помощи трансформаторов понижается несколькими ступенями до 380/220 В.
По числу фаз трансформаторы подразделяются на однофазные и трёхфазные. Каждая фаза трансформатора имеет первичную и вторичную обмотки.
Проектирование силового трансформатора является сложной задачей, связанной с большим количеством расчетов различных вариантов, зависящих как от исходных данных, так и от выбираемых самим проектировщиком на базе опыта работы и эксплуатации трансформатора.
В данной работе проводится расчёт трансформатора типа ТРДН. Это трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения (Р), масляный с дутьём и естественной циркуляцией масла (Д) и с выполнением одной из обмоток с переключением ответвлений под нагрузкой (Н).
Тип трансформатораТРДННоминальная мощность S,кВА40000Номинальные напряжения обмоток 1.Высокого напряжения ВН Uвн, кВ1152.Низкого напряжения НН Uнн,кВ6,3/6,3Напряжение короткого замыкания 10,5Ток холостого хода 0,65Потери:1.Короткого замыкания 1602.Холостого хода 42Материал обмотокМедьВид переключения обмотокРПНСхема и группа соеденений/? - ? - 11 -11
1.Определение основных электрических величин
Мощность одной фазы
Мощность на одном стержне
где m - число фаз; в трехфазном трансформаторе m=3; С - число активных стержней: S - номинальная мощность в кВА.
Номинальный линейный ток обмоток высокого (ВН) и низкого (НН) напряжений, кВ
Высокого напряжения соединена в
Низкого напряжения соединена в ?
где S - мощность трансформатора в кВА; Uл - номинальное линейное напряжение в В.
Фазный ток обмотки одного стержня
ф = Iл = 201 А, при соединении в
Iф = Iл / = 3670/ = 2121 А, при соединении в ?
Номинальные фазные напряжения
кВ, при соединении в
кВ, при соединении в ?
Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания:
Испытательные напряжения:
2.Выбор главной и продольной изоляции
Размер прессующих колец, склеенных из древесно - слоистого материала
Hk = 80 мм
Расстояние между обмотками ВН и НН:
а12 = 50мм;
а22 = 50мм.
Выбор нормальной витковой изоляции
Испытательное напряжение обмотки, кВМарка проводаТолщина изоляции на две стороны, ммНазначение200ПБ и АПБ1,20 (1,35)Для масляных трансформаторов
Дополнительная изоляция между витками на входных катушках обмоток фаз.
Класс напря- жения, кВИспыта- тельное напря- жение, кВПервая катушкаВторая катушкаТретья и четвертая катушкиВитковВсей катушкиВитковВсей катушкиВитковВсей катушкиВвод линейного конца в середину высоты обмотки1102001,20 (1,35)1,01,20 (1,35)3,01,20 (1,35)1,5
Нормальная междуслойная изоляция в многослойных цилиндрических обмотках.
Суммарное рабочее напряжение двух слоев обмотки, ВЧисло слоев кабельной бумаги на толщину листов, ммВыступ междуслойной изоляции на торцах обмотки(на одну сторону), ммОт 5001 до 55009х0,1222
Нормальная междуслойная изоляция в многослойных цилиндрических катушках обмотки.
Рабочее напряжение двух слоев обмотки, кВТолщина изоляции, ммМатериал изоляцииОт 201 до 3002х0,2Электроизоляционный картон
Междукатушечная изоляция
Осевой размер масляного канала.
Минимальная ширина охлаждающих каналов в обмотках.
Масляные трансформаторы.
Вертикальные каналыГоризонтальные каналыДлина канала, ммОбмотка - обмотка, ммОбмотка - цилиндр, ммОбмотка - стержень, ммДлина канала, ммОбмотка - обмотка, мм150010810807
Минимальные размеры канала hкр в месте расположения регулировочных витков обмотки ВН.
Класс напряжений ВН, кВИзоляция в месте разрываСпособ изоляцииРазмер канала, мм110Масляный канал с барьером из шайб30 (в том числе шайба 5мм)
Принципиальные схемы регулирования напряжения обмотки ВН.
Конструкция изоляции в месте разрыва обмотки ВН.
.Выбор конструкции магнитопровода
Для трехфазных силовых трансформаторов мощностью до 100000 кВА применяется плоская шихтованная стержневая система со сборкой в переплет.
План шихтовки магнитной системы:
Сочетание косых стыков с комбинированными.
<