Курсовая работа: Трансформатор силовий трифазний потужністю 740 кВА

де  визначається в п. 3.3.1.1

Приймаємо

Уточнена напруга одного витка

=231/19=12,16 В.

Середня щільність струму в обмотках, згідно (5.4) [1]

=0,746∙0,93∙8900∙12,16 U_рпред 104/(246,7∙0,3036)=3342042 А/м2.

Орієнтовний переріз витка

=1069,4/3342042=319,98 мм2.

По таблиці 5.8 [1] для потужності трансформатора =740 кВА, струму на один стрижень =1069,4 А, номінальної фазної напруги обмотки =231 В і перерізу витка =319,98 мм2 вибираємо конструкцію гвинтової обмотки (рис. А.9). Витки гвинтової обмотки складаються, як правило,  паралельних , які розташовані концентрично на різній відстані від її осі, тому , які розташовані ближчими до осі, будуть коротші, а ті, що віддаленіші, будуть довші. Відмінність в довжині і розташуванні  в полі магнітного розсіяння викличе нерівність їх активного і індуктивного опору. Для вирівнювання розподілу струму і зниження додаткових втрат в гвинтових обмотках виконують транспозицію (перестановку) .

Осьовий розмір масляного охолоджуючого каналу між витками попередньо, згідно стор. 270 [1] і (3.71) [1]. Попередньо вибираємо коэффіцієнт, який може бути прийнятий рівним =1,1 для трансформаторів потужністю =25-630 кВА; =1,4 – для =1000-6300 кВА для класу напруги 10 кВ і =1000-80000 кВА класу напруги 35 кВ. Для =740 кВА приймаємо

Тоді осьовий канал (див. мал.3.9)

 =0,1∙1,4∙ 0,0202=0,0028 м.

Повинен бути не менше 0,004 м, приймаємо

Число рейок по колу обмоток НН

товщина междувиткових прокладок==0,004 м.

Орієнтовний осьовий розмір витка для одноходової гвинтової обмотки і рівномірно розподіленою транспозицією по формулі (6.17) [1]

0,477/(19+4)-0,95∙0,004=0,0169 м

де =0,95 – коефіциєнт, який враховує усадку прокладок між котушками після сушки і опресовування обмотки.

Максимальний осьовий розмір витка для одноходової обмотки дорівнює максимальному розміру обмотувального  в ізоляції і не може перевищувати =16,5 мм для мідного і =18,5 мм для алюмінієвого . Тому при отриманні по формулі =0,0165 м для мідного  і =0,0185 м для алюмінієвого  необхідно застосовувати одноходову обмотку. При отриманні по формулі 0,035...0,045 м застосовують двухходову обмотку. Отже при =0,0169 вибираємо обмотку з числом ходів

Вибір розмірів поперечного перерізу обмотки пов'язаний з щільністю теплового потоку на охолоджуваній поверхні обмотки . Значення  з метою недопущення надмірного нагріву обмоток в трансформаторах  природним масляним охолоджуванням обмежується  Вт/ м2. Перевищення  приводить до значного збільшення маси системи охолодження, а також до значного нагріву масла в каналах обмоток, що прискорює старіння масла. Зниження допустимих значень  для мідних обмоток приблизно до 1000 Вт/м2 дозволить   старіння масла і подовжити терміни його заміни.

Вибираємо гвинтову обмотку  радіальними каналами між витками з рівномірно розподіленою транспозицією.

У обмотках масляного трансформатора  прямокутного , кожен , який з двох сторін омивається маслом (у одно і двошарових циліндрових з намотуванням на ребро, в гвинтових і безперервних котушкових з намотуванням навзнаки) максимальне значення більшого з двох розмірів поперечного переріза   визначається приблизно (5.7) [1] для мідного :

 = 1200∙1,0/(1,07∙2∙0,01)=0,0100 м

де - коефіцієнт закриття поверхні, для гвинтових і котушкових обмоток в данній формулі попередньо приймаємо  (стор. 315 [1]).

Значення більшого здвох розмірів поперечного перерізу   визначається:

=0,0169∙103/2-0,5∙2=7,45 мм.

де  - товщина ізоляції .

Необхідно .

По одержаних орієнтовних значеннях =319,98 мм2 при =

=7,45 мм по табл. 5.2 [1] вибираємо  - число паралельних провідників; миінімальне число  в одноходової обмотці чотири, у двухходової вісім (стор. 271 [1]).

Попередньо приймаємо число паралельних проводів

=319,98/8=40 мм2,

По табл. 5.2 [1] вибираємо більший номінальний розмір проводу

Товщина ізоляції  мм, тоді =5,5, =8,

 тоді маємо переріз обмотки НН:

 57,5

 АПБ 88

Щільність струму в обмотці

 =1069,4/(8∙36,6)=3,65 А/мм2

переріз обмотки низької напруги

=8∙36,6=292,8 мм2.

Осьовий розмір витка

=8 мм.

Осьовий розмір (висота) обмотки, опресованої після сушки трансформатора визначається по наступних формулах:

для одноходової обмотки (=1) з трьома транспозиціями по (6.21) [1]

=8∙(19+4)∙10-3+0,95∙0,004∙(19+3)=0,268 м

де =0,95 –коеффициент, що враховує усадку прокладок між котушками після сушки і опресовування обмотки;

для двоходової обмотки (=2) з рівномірно розподіленою транспозицією

=2∙8∙(19+1)∙10-3+0,95∙0,004∙(2∙19+1)= 0,468 м

У нашому випадку =2, тому приймаємо

Радіальний розмір обмотки (рис. А.5)

=(8∙5,5)/2=0,022 м.

Ізоляція між обмоткою НН і стрижнем, а також між обмотками ВН і НН виконується при потужності трансформатора 25-630 кВА м'якими циліндрами, намотаними при  трансформатора  електроізоляційного картону. При потужності трансформатора більше 630 кВА - твердими паперово-бакелітовими циліндрами. Приймаємо товщину циліндра (див. рис. А.5) по табл.4.4 для =740 кВА і =5 кВ.

Обмотка намотується на рейках, приймаємо

Радіальний розмір ( товщина рейок - по табл. 4.4 для =5 кВ)

на паперово-бакелітовому циліндрі з наступними розмірами.

Внутрішній діаметр циліндра паперово-бакелітового циліндра

0,22+2(0,015-0,006-0,004)=0,23 м

Зовнішній діаметр циліндра

=0,23+2∙0,004=0,238 м

Виступ циліндра за висоту обмотки низької напруги  (див. малий. А.6) забезпечує відсутність розряду по поверхні циліндра між обмотками або з обмотки на стрижень. Приймаємо осьові розміри циліндрів ВН і НН однаковими по конструктивних міркуваннях. Отже,  вибирається по табл. 4.4 [1] для =25 кВ

Осьовий розмір циліндра

=0,468+2∙0,02=0,508 м

отже циліндр має розміри, м

       0,23

 Æ ---------- 0,508

       0,238 .

Внутрішній діаметр обмотки

=0,22+2∙0,015=0,25 м.

Зовнішній діаметр обмотки

0,25+2∙0,022=0,294 м.

Радіальний розмір рейок (перевірка)

=(0,25-0,238/2)= 0,006м.

Щільність теплового потоку на поверхні обмотки НН з каналами між всіма витками по (7.19) [1]. Вибираємо число рейок між обмоткою НН і циліндром обмотки ВН:

Вибираємо ширину рейок:

Визначаємо коефіцієнт закриття поверхні

=1-10∙0,02/(3,14•0,294)=0,783.

Для гвинтової одноходової обмотки (=1) число витків в =1,0; для двоходової гвинтової обмотки(=2) число витків =0,5 (див. стор. 314). Приймаємо для = 2

107∙3,65∙106∙1069,4∙0,5∙1,05∙10-10/(0,783∙(0,022+8∙10-3))=933 Вт/м2,

де - коефіцієнт додаткових втрат, приймаємо 1,05;

Маса металу обмотки  міді по (7.6) [1]:

Середній діаметр обмотки НН

=(0,25+0,294)/2 =0,272 м.

28∙103∙3∙0,272∙19∙292,8•10-6=127 кг

де  число стрижнів.

Маса  по табл. 5.5 [1]

 =1,02∙127=130 кг

Розрахунок обмотки високої напруги

Згідно табл. 5.8 [1] вибираємо безперервну котушкову обмотку з прямокутного  (рис. А.12 ). Групу послідовно  витків, які намотані у вигляді спіралі і відокремлену від других таких же груп, називають котушкою, а обмотку, яка складається з ряду котушок, що розташовані в осьовому напрямі, називають котушковою. Котушкові обмотки можуть бути дисковими, які набираються з окремих намотаних котушок (рис. А.12,а), або безперервними, які намотуються без розриву (малий. А.12,б), наприклад, перехід з однієї котушки 1 в іншу 6 (малий. А.12,д) здійснюється без паяння. Котушки намотують на рейки 3, які утворюють вертикальний канал уздовж внутрішньої поверхні обмотки. На рейках закріплюють прокладки 5, які утворюють горизонтальні канали між котушками.

У витках обмотки може бути від одного до шести паралельних . При двох і більш  необхідно вирівнювати їх довжину і положення в магнітному полі розсіяння, для чого  міняють місцями, тобто роблять транспозицію (рис. А.12,д).

Число витків при номінальній напрузі

3468/12,16=285.

Число витків для котушкової обмотки повинне бути парним (стор.289) [1], тому приймаємо

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9