Курсовая с практикой на тему расчет трансформатора тм-1000/35

Содержание:

Исходные
данные. 4

ВВЕДЕНИЕ. 5

1 Расчет
основных электрических параметров. 6

2 Определение
исходных данных расчетов. 8

2.1 Выбор
схемы, конструкции и технологии изготовления магнитной системы   8

2.2 Выбор
марки и толщины листов стали и типа изоляции пластин, индукции в магнитной
системе. 9

2.3 Выбор
материала обмоток. 10

2.4
Предварительный выбор конструкции обмоток. 10

2.5 Выбор
конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной
изоляции обмоток. 10

2.6 Предварительный
расчет трансформатора. 12

2.7
Определение диаметра стержня и высоты обмотки, предварительный расчет магнитной
системы.. 13

3 Определение
основных коэффициентов трансформаторов. 14

4 Определение
основных размеров. 16

5 Расчет
обмоток низкого и высокого напряжения. 17

5.1 Обмотка
НН.. 18

5.1 Обмотка
ВН.. 20

6 Определение
параметров короткого замыкания. 23

6.1 Потери
короткого замыкания. 23

6.2
Напряжение короткого замыкания. 23

6.3
Определение механических сил в обмотках. 24

7 Расчет
магнитной системы.. 26

8 Определение
параметров холостого хода. 29

8.1 Потери
холостого хода. 29

8.2 Расчет
тока холостого хода. 29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 31

Список
литературы.. 33

Введение:

Централизованное производство
электрической энергии на крупных электростанциях с генераторами большой
единичной мощности, размещаемых вблизи расположения топливных и гидравлических
энергоресурсов, позволяет получать в этих районах большие количества
электрической энергии при относительно невысокой ее стоимости. Реальное использование
дешевой электрической энергии непосредственно у потребителей, находящихся на
значительном удалении, иногда измеряемом сотнями и тысячами километров, и рассредоточенных
на территории страны, требует при этом создания сложных разветвленных
электрических сетей.

Силовой трансформатор является одним из
важнейших элементов каждой электрической сети. Передача электрической энергии
на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в
современных сетях не менее чем пяти-шестикратной трансформации в повышающих и
понижающих трансформаторах.

Трансформатор – это статическое
электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток
и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции
одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем
переменного тока.

В настоящее время применяются
трансформаторы различного назначения в диапазоне мощностей от долей вольт-ампера
до 1 млн. кВА и более.

Различают трансформаторы малой мощности
с выходной мощностью до 4 кВА для однофазных и 5 кВА для трехфазных сетей
и трансформаторы силовые, мощность которых от 6,3 кВА и более для трехфазных и
от 5 кВА и более для однофазных сетей.

В данном курсовом проекте требуется
рассчитать силовой трёхфазный трансформатор масляного типа мощностью 1000 кВА,
напряжение на высокой стороне 35 кВ, на низкой стороне 690 В работающий при
номинальной частоте 50 Гц, группа соединения обмоток звезда/звезда-0.

Заключение:

В данной работе разработан силовой трехфазный масляный
трансформатор мощностью 1000 кВА.

В ходе выполнения работы
была выбрана цилиндрическая многослойная обмотка из прямоугольного провода как
на стороне НН, так и на стороне ВН. Достоинством обмотки является её хорошее
заполнение окна магнитной системы и простая технология изготовления. Выбор
прямоугольного провода позволил найти оптимальную плотность тока при
минимальной массе металла обмотки, а также при прямоугольном сечении провода
намотанная обмотка получается более компактной, а значит и механически прочней,
влияя при этом на габариты трансформатора. Регулирование напряжения ПБВ
осуществляется в пяти ступенях (-5 %; -2,5 %; 0 %; +2,5 %;
+5 %).

Отклонение
напряжения короткого замыкания трансформатора составляет -3,01 %. При
расчете не рекомендуется допускать его отклонение более чем на ± 5% заданного
значения, в противном случае это может привести к увеличению потерь короткого
замыкания.

Потери
короткого замыкания в результате расчета отклоняются от номинальных потерь
короткого замыкания на 8,22 %, что соответствует ГОСТ + 10 %.
Уменьшению потерь короткого замыкания способствует увеличение массы обмоток,
т.к. при этом плотность тока в обмотках становится меньше, как следствие –
уменьшение нагрева обмоток. Такой вариант приводит к увеличению напряжения
короткого замыкания. Чрезмерное увеличение сечений проводов обмоток является
нецелесообразным, т.к. их применение обходится дороже. После установления всех
размеров трансформатора и массы стали частей магнитной системы определяются
потери и ток холостого хода трансформатора. Полученное значение потерь
холостого хода отклоняется от заданного на 6,08 %.

Магнитная
система представлена по ГОСТ из пластин толщиной 0,30 мм из стали 3405. Сталь
плоскошихтованная холоднокатаная, что способствует уменьшению потерь потока
(потоки рассеяния), но дороже в изготовлении (сложная и дорогостоящая
технология). При стыке, выгоднее использовать косой стык (шесть косых стыков по
углам и на среднем стержне). Применение холоднокатаной стали целесообразней с
точки зрения эффективности работы трансформатора. Магнитные свойства
холоднокатаной стали, существенно ухудшаются при различных механических
воздействиях. Ухудшение магнитных свойств при этих воздействиях может быть
снято восстановительным отжигом. Несмотря на перечисленные недостатки
холоднокатаной стали ее применение целесообразней с точки зрения эффективности
работы трансформатора, т.к. трансформаторы с магнитной системой из такой стали
имеют относительно малые потери и ток холостого хода, дают экономию в расходе
активных, изоляционных и конструкционных материалов и являются экономичными в
эксплуатации. Уменьшаются габариты трансформаторов.

Фрагмент текста работы: