|
|
электромеханика тулгу. ТулГУ. Электромеханика. Курсовая работа по дисциплине Электроэнергетика Электромеханика
            
𝑈исп.ВН = 12 кВ
Конструкция главной изоляции обмоток ВН и НН для испытательных напряжений от 5 до 85 кВ представлена на рисунке 1.
Изоляцию находящихся под напряжением частей между собой и от заземленных частей трансформатора выполняют из твердых диэлектриков [1- 3, 5] - электроизоляционного картона, кабельной бумаги, лакотканей, дерева и других материалов. В масляных трансформаторах части изоляционных промежутков, не занятые твердым диэлектриком, заполнены жидким диэлектриком - трансформаторным маслом.
Главная изоляция - изоляция каждой обмотки от других обмоток и от заземленных частей.
Рисунок 1. Фрагмент обмотки трансформатора
Изоляцию между обмотками ВН и НН осуществляют жесткими бумажно- бакелитовыми цилиндрами или мягкими цилиндрами из электроизоляционного картона. Выступы цилиндров lЦ1, lЦ2 за высоту (осевой размер) обмотки (рисунок 1) исключают разряды по поверхности цилиндра между обмотками или с обмотки на стержень.
Минимальные изоляционные расстояния и размеры основных изоляционных деталей для обмотки НН и ВН:
Для обмотки НН:
| |
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
6
| |
Изм
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
𝑙02 = 30 мм
𝛿01 = 5 мм а𝑛1 = 19 мм а01 = 30 мм
𝑙𝑛1 = 70 мм
Для обмотки ВН:
𝑈исп = 18 кВ
𝑙02 = 30 мм
𝛿𝐼𝐼𝐼 = − мм а12 = 9 мм
𝛿12 = 3 мм
𝑙ц2 = 15 мм а22 = 10 мм
𝛿22 = − мм
Изоляцию соседних витков между собой, между слоями витков, между катушками одной обмотки называют продольной изоляцией обмотки. Достаточная изоляция витков обычно обеспечивается собственной изоляцией обмоточного провода. Дополнительную изоляцию между витками применяют только для входных (крайних) катушек обмоток фаз. Толщину изоляции проводов ПБ и АПБ для большинства катушек с нормальной изоляцией можно выбрать по справочным данным. Остальные размеры продольной изоляции обмоток определяют при расчете обмоток трансформатора.
Толщина изоляции провода ПБ сечением 5,04-83,1 примем в интервале 0,45- 1,92.
2. выбор конструкции магнитопровода, марки стали и индукции Поперечное сечение стержня в стержневых магнитных системах обычно имеет вид симметричной ступенчатой фигуры, вписанной в окружность (рисунок 2). Диаметр этой окружности d называют диаметром стержня трансформатора, он
является одним из основных размеров трансформатора. Ступенчатое сечение
| |
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
7
| |
Изм
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
стержня (ярма) образуется сечением пакетов пластин. При этом пакетом называют стопу пластин одного размера. Чистое сечение стали в поперечном сечении стержня или ярма называют активным сечением стержня Пс или ярма Пя.
Рисунок 2. Поперечное сечение стержня (1-деревянная планка, 2-обмотка, 3- деревянные расклинивающие стержни)
При 𝑆Н = 320 кВА с прессовкой стержня расклиниванием с обмоткой, сечение стержня без каналов без прессующей пластины:
𝑑с = 0.2 м
𝑛с = 7
Коэффициент заполнения kз зависит, в основном, от толщины пластин стали, вида изоляции пластин.
Коэффициент заполнения площади круга kкр и число ступеней в сечении стержня, определяемое по числу пакетов стержня в одной половине круга nс, зависят от мощности трансформатора Sн диаметра стержня d, способа крепления пластин, способа охлаждения трансформатора.
Ккр = 0.918
При толщине листов 0,3 мм:
Кз = 0.955
коэффициент заполнения сталью:
Кс = Ккр ∗ Кз = 0,918 ∗ 0,955 = 0,877
| |
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
8
| |
Изм
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
где kкр - коэффициент заполнения площади круга площадью Пф.с ступенчатой фигуры сечения стержня;
kз - коэффициента заполнения площади ступенчатой фигуры Пф.с чистой сталью.
3. определение основных размеров трансформатора
Сердечник трансформатора является основой его конструкции, поэтому выбор главных размеров сердечника определяет также и основные размеры обмоток - диаметр и высоту.
В данной работе двухобмоточный трехфазный трансформатор выполним с плоской магнитной системой стержневого типа со стержнями, имеющими сечение в форме симметричной ступенчатой фигуры, вписанной в окружность, и с концентрическим расположением обмоток из медного или алюминиевого провода в виде круглого цилиндра. Магнитная система такого трансформатора с обмотками схематически изображена на рисунке 3.
Рисунок 3. Магнитная система двухобмоточного трансформатора Диаметр окружности d, в которую вписано ступенчатое сечение
стержня, является одним из основных размеров трансформатора. Вторым
основным размером является средний диаметр витка двух обмоток или диаметр осевого канала между обмотками d12, связывающий диаметр
| |
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
9
| |
Изм
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
стержня с радиальными размерами обмоток a1 и a2 и осевого канала между ними a12. Третьим – высота обмоток трансформатора l (обычно обе обмотки имеют одинаковую высоту).
Величина β определяет соотношение между диаметром и высотой обмотки. Вместе с этим значение β сказывается и на технических параметрах трансформатора - потерях и токе холостого хода, механической прочности и нагревостойкости обмоток, габаритных размерах.
Β принимает значение 1,8-2,4, примем β=2,1
формула, связывающая диаметр стержня трансформатора с его мощностью и коэффициентом β, м:
4 𝑆ст ∗ ∗ 𝑘𝑝 4 106,667 ∗ 2,1 ∗ 0,95
𝑑 = 0.507 ∗ √ 2 = 0,507 ∗ √
𝑓 ∗ 𝑈𝑘𝑝 ∗ 𝐵𝑐 ∗ 𝑘2 50 ∗ 4,299 ∗ 1,62 ∗ 0,8772
𝑐
= 0,427 м
где kр = 0,93 ÷ 0,97 - коэффициент приведения идеального поля рассеивания к реальному (коэффициент Роговского);
𝑑с = 0.45 м а = 1,36
𝑑12 = 𝑎 ∗ 𝑑𝑐 = 1.36 ∗ 0.45 = 0.612 м
𝜋 ∗ 𝑑12 3.14 ∗ 0.612
𝑙 = 𝛽 = 2.1 = 0.915 м
ар - ширина приведенного канала рассеяния, м:
а12 + (а1 + а2) 0,009
ар = 3 = 3 + 0,017 = 0,02 м
к = 0,53 (а1 + а2) 4 4
= к ∗ √𝑆ст ∗ 10−2 = 0.53 ∗ √106.667 ∗ 10−2 = 0.017 м
3
где k - коэффициент, зависящий от мощности трансформатора, металла обмоток, напряжения обмотки ВН и потерь короткого замыкания;
kс- коэффициент заполнения сердечника сталью;
| |
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
10
| |
Изм
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
| |
|
|
Скачать 0.97 Mb.