Курсовая работа: Трансформатор силовий трифазний потужністю 740 кВА

Число котушок на одному стрижні орієнтовно(основних і регулюровочних разом)

0,468∙103/(11,7+4)=30.

Число котушок повинне бути парним.

Число основних котушок на одному стрижні (без регулюровочних)

=30-4=26

Всього число витків на стрижні обмотки ВН разом з регулювальними у бік збільшення напруги

=286+2∙7,1=300,2.

Число витків в основній котушці по (6.65)

=(286-2∙7,1)/26=10,5.

Число витків в котушці повинне бути цілим або дробним, в останньому випадку знаменник дробу означає число рейок по колу обмотки. Приймаємо 10 рейок по колу обмотки.

Загальний розподіл витків по котушках приймаємо:

Таблиця 3.6

Радіальний розмір котушки ВН.

Якщо число витків котушки не ціле число, то тільки для визначення радіального розміру попередньо округляємо число витків до більшого цілого числа. Дійсне максимальне число витків в котушці визначаємо по табл. 3.6. Тоді розрахункове число витків в котушці приймаємо

Радіальний розмір котушки ВН

=11,7∙1∙11=28,8 мм.

Розташування котушок на стрижні і розташування радіальних каналіврозміром  показане на рис. А.14.

Осьовий розмір обмотки: попередньо приймаємо

 [•+[+(-2)]∙0,95= =11,7∙30+[12+(30-2)∙4]∙0,95]=0,469 м.

Одержаний осьовий розмір обмотки відрізняється від попередньо прийнятого в п. 3.2.3 на

=(0,468-0,469)∙100/0,469=-0,21 %.

Приймаємо остаточно

По випробувальній напрузі =25 кВ і потужності трансформатора 740 кВА по табл. 4.5 [1] знаходимо ізоляційні відстані обмотки ВН (див. рис. А.6) :

канал між обмотками ВН і НН

товщину циліндра

виступ циліндра за висоту обмотки

відстань між обмотками ВН двох сусідніх стрижнів

товщину міжфазної перегородки

Відстань від обмотки ВН до ярма за відсутності пресуючих кілець, аналогічно п. 3.2.4.1

Товщина ізоляційних шайб і прокладок з електроізоляційного картону

Відстань від обмотки ВН до верхнього ярма за наявності пресуючих кілець (див. пар.7.3 і 8.1) приймаємо збільшеним проти даних табл.4.5 [1] для трансформаторів 1000 - 6300 кВА на 45 мм; для двообмоточних трансформаторів 10000 – 63000 кВА на 60 мм. Пресуючі кільця відсутні, таким чином

=0,05+0=0,05 м.

Відстань від нижнього ярма до обмотки ВВ приймається згідно табл. 4.5 [1] (див. табл. 3.1) =0,05 м.

Внутрішній діаметр обмотки ВН

0,294+2•28•0,001=0,35 м.

Зовнішній діаметр обмотки ВН

0,35+2•28,8•0,001=0,408 м.

Середній діаметр обмотки ВН

=(0,35 +0,408)/2=0,379 м.

Ізоляція між обмотками ВН і НН здійснюється жорстким паперово – бакелітовим циліндром. Розмір виступу циліндра за висоту обмотки забезпечує відсутність розряду на поверхні циліндра між обмотками або з обмотки на стрижень. Основна обмотка намотується на паперово-бакелітовому циліндрі з розмірами:

а) внутрішній діаметр циліндра

=0,294+(0,02-4∙10-3)=0,31 м

б) зовнішній діаметр циліндра

0,31+2∙4∙10-3=0,318 м.

в) довжина циліндра

=0,469+20∙10-3=0,489 м.

Товщина рейок згідно табл. 9.2а [1] залежно від довжини вертикального каналу (осьового розміру обмотки =0,477 м.)

г) товщина рейок між обмоткою НН і циліндром прийнята в п.3.3.1.23 і дорівнює ==0,006 м.

Тоді товщина рейок між циліндром і обмоткою ВН і визначається:

=0,02-4∙10-3-0,006=0,01 м

Щільність теплового потоку на поверхні обмотки ВН по (7.19)

107∙3,05∙106∙71,3∙10,5∙1,05∙1010/(0,8∙ ((11,7+28,8)∙ 0,001))=792 Вт/м2,

де wк – максимальне число витків в котушці;

 - коефіцієнт додаткових втрат, приймаємо 1,05;

=0,8 - коефіцієнт закриття поверхні.

Допустиме значення 1200 Вт/м2.

Маса металу обмотки ВН

=28∙103∙3∙0,379∙286∙

∙1∙23,4∙10-6=213,1 кг

Маса  обмотки

=1,02•213,1=217,36 кг.

3.4 Визначення параметрів короткого замикання

Визначення втрат короткого замикання

Основні втрати визначаються:

а) у обмотці НН

2,4∙10-12∙(3,65∙106)2= 4061 Вт;

б) у обмотці ВН

2,4∙10-12∙(3,05∙106)2= 4758 Вт.

Додаткові втрати в обмотці НН визначаються через коефіцієнт збільшення основних електричних втрат в обмотці ( коефіцієнт додаткових втрат) по (7.14) [1]:

а) число провідників обмотки в напрямі, паралельному напряму ліній магнітної індукції поля розсіяння для гвинтової обмотки

=2∙19=38;

б) коефіцієнт

=7,5∙10-3∙38∙0,95/0,468=0,579.

в) число провідників обмотки в напрямі перпендикулярному напряму ліній магнітної індукції поля розсіяння

=8∙0,5=4;

г) коефіцієнт додаткових втрат для мідного прямокутного

1+0,095∙108∙2∙

∙(5∙10-3)4∙42=1,032.

Додаткові втрати в обмотці ВН визначаються аналогічно

а) число провідників обмотки в напрямі, паралельному напряму ліній магнітної індукції поля розсіяння =32,

б) коефіцієнт

=11,2∙10-3∙32∙0,95/0,469=0,726.

в) число провідників обмотки в напрямі перпендикулярному напряму ліній магнітної індукції поля розсіяння 1∙10,5=10,5,

г) коефіцієнт додаткових втрат для мідного прямокутного

=1+0,095∙108∙0,7262∙(2,12∙10-3)4∙10,52=1,011.

Основні втрати у відводах визначаються (приймаючи переріз відвода рівним перерізу витка обмотки):

а) довжина відводів для обмотки НН (для з'єднання в трикутник)

Коефіцієнт =7,5 при з'єднанні обмотки в зірку; =14 при з'єднанні обмотки в трикутник.Приймаємо для обмотки НН (з'єднання “зірка”)

Тоді

7,5∙0,469=3,518 м

де =0,469 м – осьовий розмір обмотки НН;

б) маса відведень НН

3,518∙292,8∙10-6•8900=9,2 кг .

в) втрати у відведеннях НН

2,4∙10-12∙(3,65∙106)2∙9,2=294 Вт;

г) довжина відведень для обмотки ВН (для з'єднання в зірку)

=7,5∙0,469=3,5 м

де =0,469 м – осьовий розмір обмотки ВН;

д) маса відведень ВН

=3,5∙23,4∙1∙10-6 8900= 0,7 кг

е) втрати у відведеннях ВН

2,4∙10-12∙(3,05∙106)2∙ 0,7=16 Вт;

Втрати в стінках бака і інших елементах конструкції до з'ясування розмірів бака визначаються приблизно по (7.25)

Коефіцієнт  визначається по табл. 7.1 [1]для потужності =740 кВА

тоді втрати

10∙0,017∙740=125,8 Вт.

Повні втрати короткого замикання

4061∙1,032+4758∙1,011+294+16+125,8=9437 Вт.

Для номінальної напруги обмотки ВН

=9437-0,05∙4758∙1,011=9196 Вт.

Відхилення розрахункового значення втрат короткого замикання від заданого (гарантійного) не повинне перевищувати 5% згідно стор. 304 [1],

або від заданих

=(9196-8900)∙100/8900=3,3 %.

Активна складова напруги короткого замикання (7.28) [1]

=9196/(10∙740)=1,24 %.

Реактивна складова напруги короткого замикання визначається по 7.32 [1]:

а) середній діаметр каналу між обмотками

(0,294+0,35)/2=0,322 м;

б) уточнюємо коефіцієнт

3,14∙0,322/0,469=2,16;

в) ширина приведеного каналу розсіяння для трансформатора з урахуванням нерівності радіальних розмірів обмоток НН  і ВН  (стр.323 [1])

=(0,322∙28∙103+0,272∙0,022∙103/3+

+0,379∙28,8∙103/3)/0,322=0,0393 м

г) коефіцієнт, що враховує відхилення реального поля розсіяння від ідеального паралельного поля

(28∙10-3+0,022+28,8∙10-3)/(3,14∙0,469)=0,0535,

1-0,0535(1-2,73-1/0,0535)=0,9465,

д) коефіцієнт, що враховує нерівномірний розподіл витків обмотки по висоті із-за відключення регулювальних котушок, визначається згідно (7.35)[1]. Попередньо визначаємо:  згідно рис. А.14

=((11,7+4)∙4/2+12)∙10-3=0,043 м

=0,043/0,469=0,092.

Потім

=1+0,469∙0,0922/(3∙0,0393∙0,9465)=1,04,

=3 – число фаз.

=7,9∙50∙246,7∙2,16∙0,0393∙0,9465∙

∙1,04∙0,1/12,162=5,51 %.

Напруга короткого замикання

(5,512+1,242)1/2=5,65%.

Відхилення розрахункового значення напруги короткого замикання від заданого (гарантійного) не повинне перевищувати 5% згідно стр.304 [1]:

=(5,65-5,6)∙100/5,6= 1%.

У тих випадках, коли набутого значення відхиляється більш ніж на 5 % заданого (гарантійного), його зміна в потрібному напрямі може бути досягнута за рахунок зміни реактивної складової . Невеликі зміни можуть бути одержані шляхом збільшення або зменшення осьового розміру обмотки  при відповідному зменшенні або збільшенні радіальних розмірів обмоток  і . Різкіша зміна  досягається зміною напруги одного витка  за рахунок збільшення або зменшення діаметру стрижня магнітної системи  або індукції, в ньому. Змінювати в цих цілях ізоляційна відстань  у бік зменшення не рекомендується.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7