крепость брест. Устройство силовых трансформаторов Расчет исходных данных

• Название: Устройство силовых трансформаторов Расчет исходных данных
• Анкор: крепость брест
• Дата: 29.09.2022
• Размер: 477.02 Kb.
• Имя файла: bibliofond.ru_800648.rtf
• Тип: Реферат; #705901
• страница: 3 из 3

=7650 кг/м3 - плотность холоднокатаной стали.

Масса стали угла магнитной системы
кг
Масса стали в стержнях магнитной системы рассчитываем по (8-16)-(8-18):

с = Gс` + Gс`` = 2195.42 + 65.25 = 2261 кг
Где:

с` = с´lс´Пс´gст´10-6 = 3´173´553´7650´10-6 = 2195.42 кгс``= с´(Пс´а1я´gст´10-6 - Gу) = 3 (553´27´7650´10-6 - 92.45) = 65.25 кг
Общая масса стали:

ст = Gя + Gс = 1202 + 2261= 3463 кг
РАСЧЁТ ПОТЕРЬ ХОЛОСТОГО ХОДА
Расчёт потерь холостого хода производим по параграфу 8.2

Индукция в стержне:
Вс = = =1.547 Тл.

Индукция в ярме:
Вя = = =1.493 Тл
Индукция на косом стыке
Вкос. = = = 1.09 Тл
Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков по таблице (8-4):

При Вс = 1.547 Тл, рс = 1,279 Вт/кг; рзс = 0.0973 Вт/см2

При Вя = 1.493 Тл, ря = 1,164 Вт/кг; рзя = 0.0902 Вт/см2

При Вкос. = 1.09 Тл, ркос = 4,59 Вт/кг

Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки стали и удаления заусенцев для определения потерь применим выражение (8-31):п.р. = 1,05; k п.з. = 1,02;. k п.я. = 1,00; k п.п. = 1.03; k п.ш. = 1.06пу = 10,18ф = 2(с-1)=4

Тогда потери холостого хода:




вт

что на % выше заданного значения.

РАСЧЁТ ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА
Расчёт тока холостого хода производим по параграфу 8.3.

По таблице (8-11) находим удельные намагничивающие мощности:

При Вс = 1.547 Тл, qс = 1.73 ВA/кг; qзс = 22150ВA/м2

При Вя = 1.493Тл, qя = 1.61 ВA/кг; qзя = 19500 Вт/м2

При Вкос. = 1.09 Тл, qкос = 2920 ВА/кг

Для принятой конструкции магнитной системы и технологии её изготовления используем (8-43), в котором по параграфу 8.3 принимаем коэффициенты:

т.р. = 1.18; k т.з. = 1.0; k т.я. = 1; k т.п. = 1.33;т.ш. = 1.06. k т.у = 42.41 k т.п = 1.05



вт
Ток холостого хода

Активная составляющая тока холостого хода:

а = = 0.28 %
Реактивная составляющая тока холостого хода:

р = =0.91 %
Ток холостого хода: i0 = 0.95%

что на % выше заданного значения.

КПД трансформатора: %
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ОБМОТОК
Поверочный тепловой расчёт обмоток

Потери в единице объёма обмотки НН
Вт/м2
где а = 5.25 мм, b΄ = 11.5мм, δмс = 0.12×10-3 м, b=15.00 мм, a΄ = 5.75мм

Средняя теплопроводность обмотки НН
, где


Полный внутренний период
˚С
Средний внутренний период
˚С

Потери в единице объёма обмотки ВН
Вт/м3


Средняя теплопроводность обмотки ВН
,
Полный перепад температуры в обмотке ВН
˚С
Средний внутренний перепад
˚С
Перепад температуры на поверхности обмоток

обмотка НН : ˚С

обмотка ВН : : ˚С

плотность теплового потока на поверхности обмотки ВН
Вт/м2
Превышения средней температуры обмоток над температурой масла

обмотка НН : : ˚С

обмотка ВН : : ˚С
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ БАКА
Тепловой расчёт бака проводится согласно параграфу 9.6.

По таблице (9-4), в соответствии с мощностью трансформатора выбираем конструкцию

= 3000 кВА, выбираем конструкцию волнистого бака.
Минимальные внутренние размеры бака - по рис. 5, (а) и (б).

Изоляционные расстояния отводов определяем до прессующей балки верхнего ярма и стенки бака. До окончательной разработки конструкции внешние габариты прессующих балок принимаем равными внешнему габариту обмотки ВН.

По таблице 4-11:

= 50 мм, S2 = 54 мм, S3 = 35 мм, S4 = 100 мм, d1 = 25мм, d2 = 40 мм
Минимальная ширина бака по рис.5 (а) и (б):
В = D2``+(S1 + S2 + d2 + S3 + S4 + d1) =544+(50+54+40+35+100+25) = 850 мм
где изоляционные расстояния:= 50 мм (для отвода Uисп=85 кв, покрытие 0.5 см - расстояние от стенки бака)=54 мм (для отвода Uисп=85 кв, покрытие 0.5 см - расстояние до прессующей балки)= 35 мм (для отвода Uисп=25 кв, без покрытия - расстояние до стенки бака)= 100 мм(для отвода Uисп=25 кв, без покрытия - расстояние до прессующей балки)

Принимаем В = 102 см, при центральном положении активной части трансформатора в баке.

Длина бака:
А = 2С+ B= 2´0.58+0.85 = 2010 мм.
Глубина бака:
Нб = На.ч+ Ня.к. = 2.02+0.5= 2.52м.
Высота активной части:
На.ч. = lс + 2hя + n = 1430+2´270+50 = 2.02м.
где n = 50 мм - толщина бруска между дном бака и нижним ярмом

Принимаем расстояние от верхнего ярма до крышки бака:

Ня.к. = 500 мм.

Допустимое превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха:

по (9-32)
Qм.в = 65-Qо.м.ср. = 65-24.97» 40° С
Найденное среднее превышение может быть допущено, так как превышение температуры в этом случае

Θ м,в,в=1.2×Θ м,в=1.2×40=48<60°С
Принимая предварительно перепад температуры на внутренней поверхности стенки бака Θ=7°С и запас 4°С находим среднее превышение температуры наружной стенки бака над температурой воздуха
° С
Высота волны

Нв=2520 - 100 = 2420 мм

.7. Поверхность излучения с волнами
м2
Поверхность излучения гладкой стенки
м2

м2
Шаг волны
м
Число волн
волны
Развёрнутая длина волны

м
Поверхность конвекции стенки


, м2

м2
Полная поверхность излучения бака


м2

м2

м2
Полная поверхность конвекции бака
м2
Определение превышений температуры масла и обмоток над температурой охлаждающего воздуха

Среднее превышение температуры наружной поверхности трубы над температурой воздуха
°С

Превышение температуры масла над температурой стенки
°С
Превышение средней температуры масла над температурой воздуха
°С
Превышение средней температуры масла над температурой воздуха
обмотка НН: °С

обмотка ВН: °С
Превышение температуры масла в верхних слоях

ΘМ,В,В =1.2×49.6 = 59.5

Лежат в пределах допустимого.

Определение массы масла

Объём бака
м3
Объём активной части
кг

кг
Объём масла в баке

м3, где γ=5000 кг/м3
Масса масла в баке
м3
Объем активной части:
кг
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРА
Разработанный силовой масляный трансформатор марки ТМН 3000/35 состоит из следующих основных компонентов:

Магнитная система. Принята конструкция трёхфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной текстурованной стали марки 3404, 0.35 мм.

Обмотки НН и ВН. Выбрана конструкция многослойной цилиндрической обмотки из прямоугольного алюминиевого провода.

Бак. Выбрана конструкция волнистого бака.

Стандартные изделия - вводы НН и ВН, газовое реле, выхлопная труба, термосифонный фильтр, РПН,

Трансформатор установлен на специальной тележке, при помощи которой его можно передвигать в нужном направлении. Перевозка трансформатора осуществляется в собранном виде на нормальных железнодорожных платформах.
ВЫВОД
Рассчитанный силовой масляный трансформатор марки ТМН 2500/35 удовлетворяет основным государственным нормам и стандартам. В отличие от трансформатора серийного производства, данный трансформатор обладает следующими параметрами:

Разработанный трансформатор			Серийный трансформатор
Параметр	Значение	Отклонение, %	Параметр	Значение	Отклонение, %
Uk,%	10.19	-3	Uk,%	10.5	±5
Pk,Вт	46982	+3,3	Pk,Вт	45500	+10
I0,%	0,95	+19	I0,%	0.8	+30
Рх,Вт	8374	+9,2	Рх,Вт	7600	+15

ЛИТЕРАТУРА
Тихомиров П.М. «Расчёт трансформаторов», издательство «Энергия» Москва, 1986 г.

Сергеенков Б.Н. «Электрические машины. Трансформаторы», издательство «Высшая школа», Москва, 1989 г.

Сапожников А.В. «Конструирование трансформаторов», государственное энергетическое издательство, Москва-Ленинград, 1959 г.

Иванов-Смоленский А.В. «Электрические машины», издательство «Энергия», Москва 1980 г.

Костенко М.П., Пиотровский Л.М. «Электрические машины» часть 1, издательство «Энергия», Ленинград, 1973 г.

Вольдек А.И. «Электрические машины», издательство «Энергия», Москва 1974 г.

Потишко А.В. «Справочник по инженерной графике», издательство «Будивельник», Киев, 1983 г.

Александров К.К. «Электротехнические чертежи и схемы», Энергоатомиздат, Москва 1990 г.

ГОСТ 16110-82 «Трансформаторы силовые. Термины и определения».

ГОСТ 11677-85 «Трансформаторы силовые. Общие технические требования».

ГОСТ 11920-85 «Трансформаторы силовые масленые общего назначения до 35 кВ включительно. Технические условия»