Курсовая с практикой на тему Проект трёхфазного двухобмоточного понижающего трансформатора

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний 5

1.1. Определение основных электрических величин 5

1.2. Расчет основных коэффициентов 6

2. Расчет обмоток трансформатора 8

2.1. Расчет обмотки НН. 8

2.2. Расчет обмотки ВН. 10

3. Расчет параметров короткого замыкания 12

4. Расчет магнитной системы 17

4.1. Определение размеров магнитной системы 17

4.2. Определение потерь холостого хода 19

4.3. Определение тока холостого хода 20

5. Тепловой расчет трансформатора 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

. 27

Приложение 1. Графическая часть курсового проекта.

Введение:

ВВЕДЕНИЕ

Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две (или более) индуктивно связанные обмотки (рис. 1.1) и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной системы переменного тока в другую систему переменного тока. При этом число фаз, форма кривой напряжения (тока) и частота остаются неизменными.

Силовые трансформаторы применяются в системах передачи и распределения электроэнергии; для установок с преобразователями переменного тока в постоянный (выпрямители) или постоянного в переменный (инверторы); для получения требуемых напряжений питания у электроприемников.

В электрических сетях используются трехфазные трансформаторы или группы из трех однофазных трансформаторов. Силовые трансформаторы выполняют двухобмоточными и трехобмоточными. Существуют также трехобмоточные автотрансформаторы и двухобмоточные трансформаторы с расщепленной вторичной обмоткой.

В зависимости от назначения трансформаторы имеют некоторые особенности в конструкции и режимах работы.

Трансформаторы, служащие для преобразования энергии переменного тока в электрических сетях энергетических систем (на электростанциях и подстанциях, промышленных предприятиях, в городских сетях, в сельском хозяйстве и так далее), называются силовыми. Частота тока силовых трансформаторов в России равна 50 Гц, а в США и в некоторых других странах 60 Гц. Кроме этого, имеется целый ряд трансформаторов специального назначения: выпрямительные, сварочные, измерительные и другие.

Силовые трансформаторы подразделяются на два вида. Трансформаторы общего назначения и трансформаторы специального назначения

 

Заключение:

В ходе выполнения курсовой работы были получены следующие основные размеры трансформатора:

— диаметр стержня d=0,110м;

— высота обмоток l=0,275м;

Отклонение полученных величин от заданных:

— мощность короткого замыкания – 1,78%;

— напряжение короткого замыкания – 1,6%;

— мощность потерь холостого хода – 6,67%;

— ток холостого хода – 13,1%.

В качестве материала магнитной системы выбрана холоднокатанная анизотропная сталь марки Э320, с толщиной листов 0,35мм, достоинством которой является значительное уменьшение магнитных потоков рассеяния и высокая индукция насыщения.

В качестве обмотки НН выбрана цилиндрическая двухслойная обмотка из прямоугольного медного провода. Ее основными достоинствами являются простая технология изготовления и хорошее охлаждение.

Недостатки: малая механическая прочность.

В качестве обмотки ВН выбрана многослойная цилиндрическая обмотка из круглого провода. Ее основными достоинствами являются высокая технологичность и хорошее заполнение окна магнитопровода.

Недостатки: низкая теплоотдача.

Фрагмент текста работы:

1. Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний

1.1. Определение основных электрических величин

Расчетная мощность одной фазы трансформатора (мощность на один стержень):

S_Ф=S^’=S_Н/m,кВА; S_Ф=S^’=63/3=21,0кВА

где m — число фаз трансформатора.

Рассчитывается номинальный ток обмотки ВН:

I_2=(S_Н⋅10^3)/(√3⋅U_ВН ),А; I_2=(63⋅10^3)/(√3⋅10000)=3,64А

Рассчитывается номинальный ток обмотки НН:

I_1=(S_Н⋅10^3)/(√3⋅U_НН ),А; I_1=(63⋅10^3)/(√3⋅230)=158,14А

Определяется значение номинального фазного тока обмотки ВН (при соединении обмоток в звезду):

I_2Ф=I_2,А; I_2Ф=3,64А

Определяется значение номинального фазного тока обмотки НН (при соединении обмоток в треугольник):

I_1Ф=I_1/√3,А; I_1Ф=158,14/√3=91,30А

Определяется фазное напряжение обмоток высокого напряжения (при соединении обмоток в звезду):

U_2Ф=U_2/√3,В; U_2Ф=10000/√3=5773В

Определяется фазное напряжение обмоток низкого напряжения (при соединении обмоток в треугольник):

U_1Ф=U_1,В; U_1Ф=230В

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

U_a=P_КЗ/(10⋅S_Н ),%; U_a=1400/(10⋅63)=2,22%

Реактивная составляющей напряжения короткого замыкания:

U_р=√(U_КЗ^2-U_a^2 ),%; U_р=√(5,0^2-2,22^2 )=4,48%

Испытательные напряжения различных обмоток выбираются по [1], табл.4-1, в прямой зависимости от класса изоляции, а также рабочего напряжения обмоток:

U_2исп=25кВ — обмотки высокого напряжения.

Обмотки трансформаторов с рабочим напряжением до 1кВ имеют U_1исп=5кВ.

По [1], табл.4.4, табл. 4.5 в соответствии с испытательными напряжениями обмоток, находятся значения изоляционных расстояний:

обмотка ВН

а_12=9,0мм; δ_12=2,5мм; а_22=8мм; l_02=20мм; l_ц2=10мм.

обмотка НН

l_01=15мм; δ_01=2×0,5=1мм; а_01=4мм.