Методические указания к расчету

Задание на курсовой проект

Студенты специальности «Электроснабжение» выполняют эскизный проект силового трансформатора. Основные величины, необходимые для про­ведения расчета трансформатора, приведены в табл.1. Номер вари­анта выбирается по сумме двух последних цифр в номере зачетной книжки студента. Задание на расчет представляется на отдельном листе.

Содержание курсовой работы

Курсовая работа содержит пояснительную записку и 1 лист чертежей.

Пояснительная записка содержит следующие разделы:

- определение главных размеров трансформатора;

- электромагнитный расчет;

- расчет потерь, напряжения короткого замыкания и тока холостого хода;

- тепловой расчет.

При изложении расчетов сначала приводится расчетная форму­ла в общем виде, а затем та же формула с заменой букв соответ­ствующими числами.

Кроме указанных разделов пояснительная записка содержит аннотацию, введение, задание. В конце записки приводятся заклю­чение и список литературы. Конструкция трансформатора изображается на одном листе формата А1.

Таблица 1

Исходные данные для расчетов

№ вари анта	Мощность трансформатора кВА	Напряжение	Потери	Uk, %	I0,%	Схема
ВН, кВ	НН, кВ	ХХ, Вт	КЗ, Вт
1.			0,4			4,5	3,2	Y/Y-0
2.			0,4			4,5	3,0	Y/Y-0
3.			0,4			4,5	2,8	Y/Y-0
4.			0,4			6,5	2,6	Y/Y-0
5.			0,69			6,5	2,4	Y/Y-0
6.			0,69			6,5	2,3	Y/Y-0
7.			0,69			4,5	2,1	Y/Y-0
8.			0,69			6,5	2,1	Y/Δ-11
9.			0,69			5,5	2,0	Y/Δ-11
10.			0,69			6,5	2,0	Y/Y-0
11.			0,69			5,5	1,4	Y/Y-0
12.			0,69			6,5	1,5	Y/Y-0
13.			0,69			5,5	1,3	Y/Δ-11
14.						6,5	1,4	Y/Δ-11
15.			6,3			5,5	1,0	Y/Y-0
16.						6,5	1,1	Y/Y-0
17.			6,3			6,5	0,9	Y/Y-0
18.						7,5	1,0	Y/Y-0

 

На чертеже показывается:

‐ установка выемной части в баке (в 3-х проекциях),

‐ вертикальный и горизонтальный разрез одного стержня (остальные даются без разреза),

‐ изоляция обмоток;

‐ схема соединения обмоток.

На чертеже указываются габаритные разме­ры трансформатора, и дается краткая спецификация основных деталей.

Методические указания к расчету

Первый раздел курсовой работы это предварительный расчет (§ 3.7 [3]). При приближенном определении основных размеров трансформатора необходимо предварительно ознакомиться со сведениями о принципах конструирования трансформаторов и их отдельных частей, изложены в [1, 2, 3]. Так, в частности, принципы конструирования магнитной системы (остова), от размеров которой зависят уровни потерь, ток холостого хода и расход электротехнических материалов, изложенные в §§2-2 и 2-3 [3]. Там указано, что современные силовые трансформаторы выполняются с магнитной системой стержневого типа, с вертикально расположенными стержнями, имеющими поперечное сечение в виде ступенчатой фигуры, вписанной в окружность, и с обмотками в виде круговых цилиндров.

Охлаждающие каналы в сечении стержня – продольные по отношению к расположению пластин, шириной 0,6 см; при диаметре стержня 36-48 см – один канал, 50-60 см – два, 63-75 см – три, 80-100 см – четыре канала. При диаметрах свыше 80 см – дополнительно один поперечный канал шириной 1 см.

Изоляция пластин магнитной системы обычно осуществляется путем двухстороннего покрытия непроводящий пленкой масляного лака или путем применения стали с жаростойким двухсторонним изоляционным покрытием.

Основными размерами трансформатора принято называть; диаметр стержня d; высоту обмотки l; диаметр осевого канала между обмотками d₁₂, равный среднему диаметру витка двух обмоток. Методика приближенного расчета изложена в § 3.7 [3].

Электромагнитный расчет трансформатора включает расчет обмоток трансформатора (выбор типа обмоток НН и ВН, конструкции и размеров главной изоляции, расчет числа витков, расположения витков по слоям и катушкам обмоток, продольной изоляции обмоток и массы провода) и окончательный расчет, магнитной системы трансформатора.

Для определения уровня главной изоляции (изоляционных промежутков между обмотками и другими токоведущими и заземленными частями трансформатора) существенное значение имеют испытательные напряжения, при которых проверяется электрическая прочность изоляции трансформатора [3, табл.4.1].

Принципы выбора конструкции обмоток изложены в §§5.1 и 5.2 [1], а расчет числа витков, их расположение по слоям и катушкам обмоток, определение массы металла и проводов обмоток приведены в §§6.1, 6.3, 6.4 и 7.1 [3].

Окончательный (уточненный) расчет магнитной системы изложен в §§8.1 и 8.4 [3].

Расчет потерь, напряжения короткого замыканияитока холостогохода.

Потери короткого замыкания разделяются на потери в меди, добавочные потери и потери встенках бака и других стальных деталях трансформатора. Потери холостого хода вызывается главным образом потерями в стали ярма и стержней. Все виды потерь нормируются ГОСТами [4].

Практические рекомендации по определение потерь Р_к и Р_о изложены в §§7.1 и 8.2, напряжения короткого замыкания U_к в §7.2, тока холостого хода I_о – в §8.3, а примеры их расчета – в §§ 7.6 и 8.5 [3].

Расчетные значения напряжения короткого замыкания и тока холостого хода сравниваются с их заданными значениями. При правильно выполненном расчете расчетные значения U_к и I_о не должны отличаться от заданных более, чем на ±10%,иначе необходимо расчет трансформатора выполнить заново. В частности, при недопустимом отклонении расчетного значения U_к его изменение в нужном направлении необходимо вести, прежде всего, за счет изменения реактивной составляющей U_р путем увеличения или уменьшения параметра β, зависящего от расстояний d₁₂ и l.

При необходимости более значительного изменения U_к необходимо увеличить или уменьшить Э.Д.С. витка и число витков путем соответствующего изменения диаметра стержня или индукции в нем.

Тепловой расчет трансформатора производится для установившегося режима при номинальной нагрузке. Полученные расчетные значения превышения температуры над окружавшей средой не должны быть больше предельных значений, регламентированных ГОСТами.

Первоначально производится поверочный расчет перепада темпе­ратуры внутри и на поверхности обмоток, и затем тепловой расчет бака. При этом размеры бака первоначально принимаются минимальными по допустимым изоляционным расстояниям, которые в дальнейшей корректируются в результате теплового расчета.

Методика теплового расчета трансформатора изложена в §§9.4 - 9.9 [3].

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А.

1. Копылов И.П. Электрические машины, М.:Энергоатомиздат, 1986, – 360с.

2. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины, 4.1 и 4.2. - М.: Энергия, - 1972-74гг.

3. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов - М.: Энергия, - 1986.-528с.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: