Расчет трехфазного масляного трансформатора: Пособие к курсовому проекту по курсу «Электромеханика»

МИНИСТЕРСТВО   ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧИТИНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА  ЭТАЭМ

ПОСОБИЕ

к  курсовому   проекту

«РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОГО МАСЛЯНОГО ТРАНСФОРМАТОРА»

Чита 2004

1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Таблица 1.1 Заданные номинальные напряжения                 

Таблица 1.2 Трансформаторы

Параметры	Последняя цифра шифра
	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
Номинальная мощность     S, кВА	250	630	1600	100	160	400	1000	2500	4000	6300
Потери короткого замыкания Рк, Вт	3700	7600	18000	1970	2650	5500	12200	25000	33500	46500
Ток холостого хода i0, %	2,3	2,0	1,3	2,6	2,4	2,1	1,4	1,0	1,0	0,9
Потери холостого хода Р0, Вт: при Uвн = 6 и 10кВ; приUвн = 20 и 35кВ	740 900	1310 1600	2800 2750	330 420	510 620	950 1200	2100 2000	3900 3900	5200 5300	7400 7600
Напряжение короткого замыкания uк, %: при Uвн =6 и 10 кВ; приUвн = 20 и 35кВ	4,5 6,5	5,5 6,5	5,5 6,5	4,5 6,5	4,5 6,5	4,5 6,5	5,5 6,5	5,5 6,5	7,5 7,5	7,5 7,5

Материал обмоток: предпоследняя цифра четная (включая нуль) – медь предпоследняя цифра нечетная – алюминий.

Схема и группа соединений:

U_нн = 0,69 кВ:   Δ /Y – 11

U_нн = 0,4 кВ:     Y/Yн – 0

U_нн = 6,3 кВ:      Y/ Δ – 11

U_нн = 3,15 кВ:    Y/ Δ – 11

Регулирование напряжения: ПБВ ± 2×2,5% (для всех вариантов).

Охлаждение – масляное с естественной циркуляцией масла.

2. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Пояснительная записка должна быть выполнена в объеме:

-  титульный лист в соответствии с приложениями А и Б;

-  задание на курсовой проект (работу) в соответствии с приложением В;

-  график выполнения курсового проекта (работы) в соответствии с приложением Г;

-  содержание;

-  введение;

-  расчетную часть;

-  заключение;

-  список литературы.

Расчетная часть курсового проекта (работы) должна включать в себя:

-   расчет основных электрических величин

-   определение изоляционных расстояний

-   предварительный расчет трансформатора (для студентов дневного отделения)

-   расчет обмотки низкого напряжения (НН)

-   расчет обмотки высокого напряжения (ВН)

-   расчет параметров короткого замыкания (КЗ)

-   расчет магнитной системы и параметров холостого хода (ХХ)

-   тепловой расчет трансформатора

-   расчет массы трансформатора

Объем пояснительной записки – ориентировочно 30 – 40 страниц рукописного текста.

Пояснительная записка должна иметь следующие рисунки по ходу расчета или отдельно в Приложении к пояснительной записке:

1.  Главная изоляция обмоток НН и ВН (с указанием выбранных изоляционных расстояний) (рис. 4.3).

2.  План шихтовки магнитной системы (рис. 4.2).

3.  Зависимость потерь холостого хода Р₀ , тока холостого хода i₀ и стоимости активной части С_ач от соотношения основных размеров b (для студентов дневного отделения).

4.  Сечение витка обмотки НН (в масштабе) (рис. 5.1б) или 5.3б)).

5.  Сечение витка обмотки ВН (в масштабе) (рис. 5.1б)).

6.  Схема переключения витков обмотки ВН (рис. 5.4а) или 5.4б)).

7.  Сечение стержня с обмотками (в масштабе) (рис. 6.1).

8.  Расположение радиатора на баке (по высоте бака)(в масштабе).

9.  Расположение радиаторов по периметру бака (в масштабе).

Графическая часть проекта должна содержать  один лист формата А1, на котором показывается трансформатор в баке в трех проекциях. На первой проекции (вид спереди) показывается вырез ½ стенки бака с указанием основных размеров активной части. На двух проекциях (виды спереди и слева) указываются основные размеры трансформатора. В плане показывается вид трансформатора сверху без разрезов. Чертеж снабжается спецификацией основных узлов трансформатора.

Полученные в результате расчета значения величин должны отличаться от заданных не более чем на:                    ±5%  - напряжение короткого замыкания;

±5%  - потери  короткого  замыкания;  

+ 7,5% - потери холостого хода;

+15% - ток холостого хода.             

При изложении расчета нужно привести формулу с буквенными обозначениями величин и лишь после этого привести числовой результат и размерность величины.

Например:

Тл

Результаты расчетов округляются  до трех значащих цифр.

Например:

В_С = 1,65Тл; П_вНН = 132мм2; а_р = 6,82см; Р₀ = 7950Вт; a = 0,0261.

Листы, рисунки и таблицы пояснительной записки должны быть пронумерованы. Нумерация листов проставляется в правом верхнем углу.

3.     ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

3.1.  Определение линейных и фазных токов и напряжений обмоток ВН и НН.

Расчет трансформатора начинается с определения мощности на одну фазу и стержень:

, (кВА);

где   c - число активных стержней трансформатора;

c = 3;

S - номинальная мощность трансформатора, (кВА).

Номинальные линейные токи обмоток ВН и НН определяются по формулам:

, (A);              , (A);                                      (3.1)

где  - номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки трансформатора, (кВ);

Фазный ток обмотки одного стержня определяется:

при соединении обмотки НН или ВН в звезду:

I_Ф1 = I_НН;I_Ф2 = I_ВН                                                (3.2)

при соединении обмотки ВН или НН в треугольник :

                                                                    (3.3)

Здесь и в дальнейшем все величины, относящиеся к обмотке НН будут обозначаться с индексом “1”, а все величины, относящиеся к обмотке ВН - с индексом “2”

Фазные напряжения трехфазного трансформатора определяются:

при соединении обмотки НН или ВН в звезду:

                  

при соединении обмотки НН или ВН в треугольник:

                      

где U_ВН ; U_НН - номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки