Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор с масляным охлаждением

Курсовой проект - Физика

Другие курсовые по предмету Физика

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



от ярма, см НН от стержня, смl01lЦ101ац1а0125-25051.5Картон2 х 0.05--0.4--

Для обмотки ВН:

 

Максимально допустимая толщина изоляции на две стороны (по табл.2.9).

Для проводов АПБ - 0.3(0.40)мм.

 

2.4 Определение диаметра стержня и высоты обмотки

 

На размер диаметра стержня магнитной системы влияют:

  1. Ширина приведенного канала рассеяния, см,:

 

 

где а12 - изоляционный промежуток между обмотками ВН и НН,

определяемый по испытательному напряжению обмотки ВН, (табл. 2.8);

второе слагаемое (приведенная ширина двух обмоток):

 

 

где - мощность трансформатора на один стержень, кВА;

К - коэффициент, по таблице 2.10, в зависимости от мощности

трансформатора, материала обмоток, и напряжения обмоток ВН, К = 0.7.

 

. Величина  - отношение средней длины окружности канала между обмотками d12 и высоте обмоток l,:

 

 

Значения  дня масляных трансформаторов приведены в табл. 2.10 ( = 1.2-1.6 ). Рекомендуемые значения  предусматривает получение трансформаторов с заданными потерями, напряжением короткого замыкания.

Диаметр стержня, см,:

 

 

где f = 50 Гц - частота питающей сети, Гц;

Uр - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания;

Вс - индукция в стержне, Т;

Кс - коэффициент заполнения сталью площади круга;

Кр = 0.95 - коэффициент приведения идеального поля к реальному;

- мощность трансформатора на один стержень, кВА.

 

Полученное значение d сравним с диаметрами нормализованной шкалы.

Примем ближайший нормализованный диаметр dн = 16 см.

Определим отношение:

 

.

 

Средний диаметр канала между обмотками, см,:

 

 

где а1 - радиальный размер обмотки НН.

 

 

Поэтому:

d12 = 16 + 20.4 + 22.33 + 0.9 = 22.36см.

 

Высота обмоток, см,:

 

 

Активное сечение стрежня (сечение стали), см2,:

 

При окончательном расчете магнитной системы значение Пс может быть скорректировано на 1.0 - 2.0 %.

 

3. Расчет обмоток НН и ВН

 

Основным элементом всех обмоток является виток.

 

Электродвижущая сила одного витка, В,:

 

Uв = 4.44fВсПс10-4,

 

где f = 50 Гц - частота питающей сети, Гц.

 

Uв = 4.44501.6174.9210-4 = 6.21 В.

 

При заданном уровне потерь короткого замыкания РК средняя плотность тока в обмотках, А/мм2,:

 

 

где C1 = 0.463 - коэффициент пропорциональности для алюминиевых обмоток;

Kg - коэффициент, учитывающий добавочные потери( по табл. 3.1) Kg = 0.92;

SH - номинальная мощность трансформатора, кВ.А;

UB - напряжение одного витка, В, по формуле (8);

d12 - по формуле (5);

PK - потери короткого замыкания, Вт.

 

Выбираем провод НН и ВН прямоугольного сечения.

 

3.1 Расчет обмоток НН

 

Расчет обмоток трансформатора начинают с обмотки низшего напряжения, располагаемой между стержнем и обмоткой НН

Число витков обмотки НН на одну фазу:

 

,

 

где Вс - из табл. 2.1;

Пс - рассчитываем по формуле (7);

f - 50 Гц - частота питающей сети, Гц;

UФ1 -номинальное фазное напряжение обмотки НН, В.

 

Полученное значение округлили до ближайшего числа и находим ЭДС одного витка, В,:

 

и действительную индукцию в стержне, Т,:

 

 

Дальнейший расчет зависит от выбранного по табл. 2.5 типа обмотки НН.

Расчет двухслойной цилиндрической обмотки из прямоугольного провода.

В двухслойной обмотке число витков в одном слое:

 

 

Осевой размер витка, cм,:

 

 

Здесь высота обмотки l1 = (l - 1.0), где l, см по формуле (6).

Сечение витка, мм2,:

 

 

где - предварительно определенное значение плотности тока;

IФ1- фазный ток обмотки НН, А.

 

К полученным значениям П1 и hВ1 по сортаменту обмоточного провода (табл. 2.4) подбивают провода прямоугольного сечения.

Так как провода с сечением П1 в таблице нет (оно велико), то выбираем два параллельных провода:

Провод: АПБ сечение - 100.5 мм2; а = 6.5 мм; b = 15.6 мм.

Подобранные размеры проводов записывают в виде:

 

где а и b - размеры провода без изоляции, мм;

а1 и b1 - размеры провода в изоляции, определяют по табл. 2.4 и 3.2;

nB1 - число параллельных проводов.

 

Размеры провода в изоляции:

 

 

где - расчетная толщина изоляции на две стороны, принимая по табл.3.2.

 

Полное сечение витка обмотки, мм2,:

 

П1 = nB1  ППР = 2.100.5 = 201 мм2,

 

где ППР - сечение одного провода, принятое по таблице 2.4.

 

Реальная плотность тока в обмотке, А/мм2,:

 

.

 

Осевой размер (высота) витка, см,:

 

,

 

где nB1 - число параллельных проводов;

hПР - высота одного провода в изоляции, см;

hПР = b1 - при намотке плашмя, где b1- размер провода, см.

Осевой размер обмотки НН, см,:

 

.

 

Двухслойную цилиндрическую обмотку выполняют с охлаждающим каналом между слоями.

Радиальный размер обмотки, см,:

 

,

 

где a11 - размер охлаждающего канала, см, в зависимости от длины обмотки (а11 = 0.6 см);

l1 - выбирают по табл.3.3.

Внутренний диаметр обмотки, см,:

 

,

 

где a01 - ширина канала между обмоткой НН и стержнем по табл.2.7.

 

Наружный диаметр обмотки, см,:

 

.

 

Полная охлаждающая поверхность обмотки НН, м2, д

s