Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчёт силового трёхфазного двухобмоточного трансформатора

Стр 1 из 13Следующая ⇒

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВУХОБМОТОЧНОГО

СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА С МАСЛЯНЫМ

ОХЛАЖДЕНИЕМ

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине

“Электромеханика” для студентов специальности 140211 “Электроснабжение» всех форм обучения

 

Дзержинск 2009

Составитель С.Е.Невский

 

 

УДК 621.3

 

 

Проектирование трехфазного двухобмоточного силового трансформатора с масляным охлаждением: метод. указания к курсовому проекту по дисциплине “Электромеханика” для студентов специальности 140211 “Электроснабжение” всех форм обучения/ НГТУ им. Р.Е. Алексеева, ДПИ Сост. С.Е. Невский. Дзержинск, 2009.- 87с.

 

 

Издание предназначено для студентов факультета автоматизации, транспорта и энергетики специальности 140211 “Электроснабжение”

 



Оглавление

Раздел 1.     Задание на проектирование …………………………………….4

Раздел 2.  Общие вопросы проектирования силовых                                       

                 трансформаторов.............................................................................9

        2.1.   Введение в методику расчета электромагнитных    

                 устройств переменного тока……………………………………….9

        2.2. Основные эксплуатационные параметры                 

                 трансформатора и их расчет………………………...…................13

        2.3.   Изменение вторичного напряжения…………………..…………20

        2.4. Процесс теплопередачи в масляных трансформаторах…….…..21

Раздел 3. Методика расчета трансформатора…………………………...26

        3.1. Схема расчета трансформатора…………………………………..26

        3.2. Определение основных электрических параметров   

                 трансформатора…………………………………………………...27

        3.3. Определение основных размеров трансформатора……………..28

        3.4 Изоляция в трансформаторах…………………………………….33

        3.5. Главная изоляция обмоток. Минимально допустимые                                                           

                   изоляционные расстояния………………………………………...34

        3.6. Продольная изоляция обмоток…………………………………...39

        3.7. Выбор конструкции и расчет обмоток…………………………..40

        3.8. Расчет обмоток НН………………………………………………..42

        3.9. Расчет обмоток ВН………………………………………………..50

        3.10. Определение параметров короткого замыкания………………..57

        3.11. Расчет магнитной системы……………………………………….60

        3.12. Определение превышения температуры обмоток над                    

                 температурой масла........................................................................71

        3.13. Выбор типа бака и определение его размеров………………….73

        3.14. Окончательный расчет превышения температуры обмоток и

                 масла над температурой окружающего воздуха………………..83

Список рекомендуемой литературы……………………………………………85

Приложение: перечень таблиц…………………………………………………86

                   требования к оформлению расчетно-пояснительной записки..88
РАЗДЕЛ 1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

 Задание на проектирование трехфазного двухобмоточного силового трансформатора включает следующие основные параметры и эксплуатационные характеристики:

номинальная полная мощность S, кВ А;

номинальные линейные напряжения: первичное U1н и вторичное U2н, кВ;

схемы соединения и группы соединения обмоток;

параметры короткого замыкания: напряжение uк % и потери Pк, кВт;

параметры холостого хода: ток i0, % и потери Pх, кВт.

Одинаковыми для всех вариантов являются:

Частота тока 50 Гц, число фаз 3, число обмоток на стержне – 2 (одна первичная и одна вторичная), способ охлаждение – масляное, режим работы - продолжительный, регулирование напряжения ± 2 х 2,5 % (+5; +2,5; 0; - 2,5; - 5) % за счет переключения ответвлений (ПБВ) обмотки высшего напряжения (ВН).

В соответствием с указанными данными необходимо:

- провести электромагнитный, конструктивный и тепловой расчеты, определить размеры магнитопровода и обмоток;

- определить параметры холостого хода и короткого замыкания и сравнить их с заданными;

- рассчитать и построить:

· Зависимость изменения напряжения ∆U2 от коэффициента мощности нагрузки cos φ2 при номинальном токе;

· Зависимость вторичного напряжения U2 от коэффициента нагрузки Кнг при cos φ2 = 0,8;

· Зависимость коэффициента полезного действия (КПД) от коэффициента нагрузки Кнг при cos φ2 = 0,8;

При окончательном расчете трансформатора допускается отклонение расчетных параметров от заданных:

· По току холостого хода до 15%;

· По потерям холостого хода до 7,5%;

· По напряжению и потерям короткого замыкания не более чем на ± 5%.

Каждому студенту выдается индивидуальное задание, форма которого указана на следующей странице. Каждому номеру задания соответствуют цифровые данные, указанные в табл. 1, где приводятся номинальные параметры рассчитываемого трансформатора. Цифровые данные переносятся в соответствующие графы задания.

 


НИЖЕГОРОДКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е.АЛЕКСЕЕВА

Дзержинский политехнический институт (филиал)

Факультет автоматизации, транспорта и энергетики

Кафедра «Физика и электротехника»

Специальность 140211 “Электроснабжение”

Задание №

на проектирование трёхфазного двухобмоточного трансформатора

1. Номинальная мощность...................................................кВ×А

2. Номинальное напряжение................................................кВ

3. Схема и группа соединения обмоток...............................

4. Напряжение короткого замыкания....................................%

5. Потери короткого замыкания............................................кВт

6. Потери холостого хода.......................................................кВт

7. Ток холостого тока...............................................................%

                

 

ОБЪЁМ И ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ ОСНОВНЫХ РАЗДЕЛОВ ПРОЕКТА

№ п/п Наименование основных разделов проекта Объём раздела, % Срок представления (уч. неделя) Выполнение (отметка ру- ководителя)
1 Расчёт основных геометрических размеров трансформатора   10   2  
2 Расчёт обмоток трансформатора 15 4  
3 Расчёт потерь и напряжения короткого замыкания   10   5  
4 Окончательный расчёт магнитной системы трансформатора   15   7  
5 Тепловой расчёт трансформатора 15 9  
6 Расчёт характеристик 10 10  
7 Разработка конструкции (выполнение чертежей)   10   11  
8 Оформление пояснительной записки   15   12  

 

Чертежи: 1. Активная часть трансформатора.

            2. Расположение и размеры обмоток.     

            3. Проходной изолятор ВН.

                                                                        

Задание студенту гр.­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­         ЭСН___________________выдано

«___» ___________201 г.     Срок защиты «___»__________201 г.

 

Руководитель___________________ (                             )

 

Задание принял ___________________ (                             )

 

 

Таблица 1.Данные для расчёта трёхфазных двухобмоточных                     

 трансформаторов с масляным охлаждением

 

№ за-да-ния Пол-ная мощ-ность S, кВА Первич-ное напря-жение, U1н, кВ Вторичное напря- жение, U2н, кВ Напря-жение к.з. uк, % Поте- ри к.з. Рк, кВт Поте-ри х.х. Рх, кВт Ток х.х. i0,% Схема и группа соеди- нения  
1 25 6 0,4 4,5 0,6 0,13 3,2 Y/Yн
2 40 10 0,4 4,5 0,88 0,145 3,0 Y/Yн
3 63 6 0,4 4,5 1,28 0,24 2,8 Y/Yн
4 100 10 0,4 4,5 2 0,33 2,6 Y/Yн
5 160 35 0,69 6,5 3,1 0,62 2,4 ∆/ Yн
6 250 6 0,4 4,5 3,7 0,8 2,3 Y/Yн
7 250 10 0,4 4,5 3,7 0,82 2,3 Y/Yн
8 250 35 0,4 6,5 3,7 1,0 2,3 ∆/ Yн
9 400 10 0,4 4,5 5,5 1,05 2,1 Y/Yн
10 400 35 0,4 6,5 5,5 1,35 2,1 ∆/ Yн
11 630 10 0,4 5,5 7,6 1,56 2,0 Y/Yн
12 630 6 0,4 5,5 7,6 1,6 2,0 ∆/ Yн
13 630 35 0,4 6,5 7,6 1,9 2,0 ∆/ Yн
14 1000 6 0,4 6,5 12,2 2,2 1,4 Y/Yн
15 1000 10 6,3 6,5 12,2 2,1 1,4 Y/∆
16 1000 10 0,69 5,5 12,2 2,45 1,4 Y/Yн
17 1000 35 0,69 6,5 12,2 2,75 1,5 ∆/ Yн
18 1600 10 0,69 5,5 18 3,3 1,3 Y/Yн
19 1600 35 10,5 6,5 18 3,65 1,4 Y /∆
20 1600 35 6,3 6,5 18 3,75 1,3 Y/∆
21 2500 10 6,3 5,5 26 4,6 1,0 Y /∆
22 2500 35 10,5 6,5 25 5,1 1,1 Y /∆
23 2500 35 6,3 6,5 26 4,6 1,0 Y/∆
24 4000 10 6,3 6,5 33,5 6,4 0,9 Y/∆
25 4000 35 10,5 7,5 33,5 6,7 1,0 Y /∆
26 6300 10 6,3 6,5 46,5 9 0,8 Y /∆
27 6300 35 10,5 7,5 46,5 9,4 0,9 Y /∆
28 6300 35 20 7,5 46,5 9,6 1,0 Y /∆
29 4000 35 6,3 7,5 46,5 9,41 0,9 Y/∆
30 400 6 0,4 4,5 5,5 1,05 2,1 Y/Yн

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА

 

Дзержинский политехнический институт (филиал)

 

Кафедра «Физика и электротехника»

 

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине “Электромеханика”

 

Расчёт силового трёхфазного двухобмоточного трансформатора

 

Выполнил студент гр.________________

         __________ -(                                       )

 

Проверил__________________________

 

__________________________________

 

Принял с оценкой___________________

 

__________________________________

  

 

 

Дзержинск 20


Пояснительная записка к курсовому проекту оформляется на листах формата А4 чернилами или компьютерной печатью в соответствии с требованиями к оформлению расчентно-пояснительной записки, указанными в приложении к данным методическим указаниям (стр. 88). Титульный лист оформляется по образцу на стр. 7. Задание (стр. 4 и 5) включается в записку после содержания.

В тексте пояснительной записки приводятся все используемые формулы в буквенном написании и с подстановкой чисел. Результат расчета по формуле должен иметь размерность.

Текст пояснительной записки сопровождается поясняющими рисунками.

При расчетах характеристик приводится формула, таблица расчетных данных и графическая зависимость с указанием масштаба. Как по вертикальной, так и по горизонтальной осям в пересечении координатных осей должен быть 0.

Чертеж рекомендуется оформлять на листах формата А4 или А5 и включать в записку в конце текста.

В проекте должны быть выполнены следующие чертежи с указанием всех необходимых размеров, в том числе габаритных.

· Активная часть трансформатора (магнитопровод и обмотка), образец – рис. 5;

· Обмотки с указанием всех конструктивных элементов и изоляционных расстояний, образец – рис. 6;

· Проходной изолятор ввод высшего напряжения (ВН), образец в [3].

Разделы пояснительной записки должны соответствовать основным этапам расчета трансформатора:

-Определение основных электрических параметров и испытательных 

напряжений;

-Определение основных размеров трансформатора;

-Выбор и расчет обмоток низшего (НН) и высшего (ВН) напряжений;

-Определение параметров короткого замыкания;

-Окончательный расчет магнитной системы и определение параметров  

 холостого хода;

-Тепловой расчет трансформатора и системы охлаждения;

-Расчет и построение заданных характеристик трансформатора;

-Определение габаритных и весовых показателей трансформатора.

Для подготовки и защиты курсового проекта предлагаются следующие вопросы для самопроверки:

1. Технико-экономическое значение параметра «напряжение короткого замыкания». Почему эта величина нормируется?

2. Технико-экономическое значение параметра «ток холостого хода». Почему эта величина нормируется?

3. Технико-экономическое значение параметра «потери короткого замыкания». От каких величин зависит, почему нормируется?

4. Технико-экономическое значение параметра «потери холостого хода». От каких величин зависит, почему нормируется?

5. Основные электромагнитные нагрузки, выбираемые при расчете трансформатора, их ориентировочное значение, чем они ограничиваются?

6. Назначение силового трансформатора, коэффициент трансформации.

7. Как определяются ток и потери холостого хода трансформатора?

8. Как определяется поперечное сечение провода, из которого изготавливаются обмотки? Как изменяются характеристики трансформатора, если сечения провода будет излишне большим или малым?

9. Почему магнитопровод трансформатора набирается из отдельных листов? Каковы основные характеристики электротехнической стали, применяемой в трансформаторах?

10. Почему необходим тепловой расчет трансформатора? Какие существуют способы охлаждения трансформатора?

11. Основные характеристики проводов, применяемых при изготовлении обмоток трансформатора.

12. Внешняя характеристика трансформатора. От чего зависит изменение напряжения и почему оно нормируется?

13. Схемы и группы соединения обмоток трансформатора.

14. Изоляция в трансформаторах.

 




12345678910Следующая ⇒






Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 248.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...