ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ЭПП
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ТРАНСФОРМАТОР ТМ – 160/10
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Руководитель проекта Л. Ф. Силин
Разработал студент ЗО ЭМФ группы 140211.65 А. Н. Шабанов
КРАСНОЯРСК 2009
ЗАДАНИЕ №6 НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ТРАНСФОРМАТОРА
Студенту гр. ЗО ЭМФ гр.140211.65 Шабанову А. Н.
Выполнить расчёт и конструктивную разработку трансформатора со следующими данными:
1. Тип трансформатора ТМ
2. Число фаз 3
3. Частота напряжения сети 50 …………………………………….Гц.
4. Номинальная мощность 160 …………………………………….кВ∙А.
5. Номинальное напряжение обмотки ВН 10000 …………………В.
6. Номинальное напряжение обмотки НН 400 ……………………В.
7. Схемы и группа соединения обмоток Y/YH-0
8. Система охлаждения – с естественной циркуляцией масла и воздуха (естественное – масляное)
9. Режим работы – длительная нагрузка
10. Установка на открытой площадке
Параметры трансформатора
1. Напряжение короткого замыкания 4,5 ………………………….%.
2. Потери короткого замыкания 2650 ……………………………...Вт.
3. Ток холостого хода 2,4 …………………………………………...%.
4. Потери холостого хода 510 ………………………………………Вт.
Дополнительные условия
1. Сталь электротехническая марки 3404
2. Обмотки из алюминиевого провода
Содержание
Введение 4
1. Расчет основных электрических величин трансформатора 5
2. Расчет основных размеров трансформатора 6
2.1. Выбор материала и конструкции магнитной системы 6
2.2. Выбор материала и конструкции обмоток 7
2.3. Определение размеров главной изоляции обмоток 7
2.4. Определение диаметра стержня и высоты обмоток 8
3. Расчет обмоток НН и ВН 9
3.1. Расчет обмоток НН 10
3.1.1. Расчет двухслойной цилиндрической обмотки из провода прямоугольного сечения 10
3.2. Расчет обмоток ВН 12
4. Определение параметров короткого замыкания 14
4.1. Определение потерь короткого замыкания 14
4.2. Расчет напряжения короткого замыкания 16
4.3. Определение механических сил в обмотках и
нагрева обмоток при коротком замыкании 18
5. Расчет магнитной системы трансформатора 20
5.1. Определение размеров и массы магнитной системы 20
5.2. Определение потерь холостого хода трансформатора 21
5.3. Определение тока холостого хода трансформатора 22
6. Тепловой расчет трансформатора 23
6.1. Тепловой расчет обмоток 23
6.2. Тепловой расчет бака трансформатора 25
6.2.1. Расчет навесных радиаторов с двумя рядами труб 27
6.3. Расчет превышений температуры обмоток и масла 28
Список использованных источников 30
Введение
Трансформатором называется 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.
Назначение силовых трансформаторов – преобразование электрической энергии в электрических сетях и установках, трансформаторы предназначены для приёма используемой электрической энергии. Силовые трансформаторы общего назначения предназначены для включения в сеть, не отличающуюся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. Трансформаторы специального назначения предназначены для непосредственного питания потребительской сети или приёмников электрической энергии, если эта сеть или приёмники отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимами работы.
К специальным трансформаторам можно отнести автотрансформаторы, трансформаторы для дуговой электрической сварки и трансформаторы для преобразования числа фаз и т.п.
Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов современной электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места её производства на место её потребления требует в современных сетях не менее 5-6 кратной трансформации на повышающих и понижающих трансформаторах.
Необходимость распределения энергии между мелкими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с числом генераторов. Коэффициент полезного действия трансформаторов очень велик и для большинства их составляет 0,98÷0,99.
Любой трансформатор содержит следующие конструктивные элементы: магнитопровод, обмотки, бак, расширитель, проходные изоляторы, расширитель.
Магнитопровод является сердечником трансформатора. Он собирается из листов специальной стали толщиной 0,30÷0,50мм. Магнитопровод предназначен для проведения магнитного потока. Различают магнитопроводы броневого, стержневого и бронестержневого типов.
Обмотки трансформатора располагаются на стержнях магнитопровода. Различают следующие виды обмоток: цилиндрические, винтовые, непрерывные, катушечные, чередующиеся.
Данный курсовой проект посвящён силовому трансформатору общего назначения со стержневым типом магнитопровода и цилиндрическими обмотками.
1. Расчёт основных электрических величин трансформатора
Для электромагнитного расчета трансформатора необходимо определить основные электрические величины: мощность на одну фазу и стержень, номинальные токи и напряжения, составляющие напряжения короткого замыкания, испытательные напряжения обмоток.
Мощность одного стержня (фазы) трансформатора
(1.1)
где 
-
номинальная полная мощность, кВ∙А;
– число фаз трансформатора;
кВ∙А;
Номинальный линейный ток обмоток ВН и НН трехфазного трансформатора
(1.2)
где 
-
номинальное линейное напряжение обмотки, кВ.
Обмотки трансформатора соединены по схеме «звезда», поэтому фазные токи и напряжения вычисляются по формулам:
;
(1.3)
(1.4)
где 
- фазный ток, А;
- фазное напряжение, кВ;
А;
А;
кВ;
кВ;
Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %
(1.7)
где 
-
потери к. з., Вт;
Реактивная
составляющая напряжения короткого замыкания при заданном 
, %
; (1.8)
Обмотка ВН трансформатора рассчитана на класс напряжения
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.