Проектирование трансформатора

Оглавление
1.Определение основных электрических величин
2.Определение основных размеров трансформатора
2.1.Выбор конструкции магнитной системы
2.2.Выбор марки стали, изоляции пластин магнитопровода (сердечника)
2.3.Расчет диаметра стержня и высоты обмоток ВН и НН
3.Расчет обмоток ВН и НН
3.1.Основные параметры обмоток
3.2.Выбор конструкции и размеров главной изоляции обмоток
3.3.Расчет размеров провода, числа витков и их распределение по слоям и катушкам обмотки НН
3.4.Расчет продольной изоляции обмотки НН
3.5.Расчет размеров провода, числа витков и их распределение по слоям и катушкам обмотки ВН
3.6.Расчет продольной изоляции обмотки ВН
4.Определение параметров короткого замыкания
4.1.Расчет основных потерь
4.2.Расчет добавочных потерь
4.3.Потери в отводящих проводах
4.4.Потери на ответвления потока на стенки бака
4.5.Полные потери КЗ
4.6.Уточнение напряжения КЗ
4.7.Расчет температуры обмоток при коротком замыкании
4.8.Проверка динамической и термической стойкости трансформатора.
5.Окончательный расчет магнитной системы и определение параметров холостого хода трансформатора
5.1.Расчет размеров и активных сечений стержней и ярм
5.2.Расчет потерь
5.3.Расчет тока холостого хода
6.Определение теплового режима трансформатора при номинальной нагрузке
6.1.Поверочный тепловой расчет обмоток и бака
6.2.Выбор конструкции бака
6.3.Окончательный тепловой расчет обмоток
6.4.Расчет массы материала, объема масла и размеров расширителя

Средний ток короткого замыкания
где кВА
Максимальное значение тока КЗ
А
Радиальная сила
Н
Среднее сжимающее напряжение в проводе обмотки НН
Среднее растягивающее напряжение в обмотке ВН
Продольное сжимающее напряжение
Сжимающее напряжение определяется по рисунку 4.8
Рис. 4.8
Н

Площадь сжимаемой поверхности рана площади поперечного сечения катушки.
Все напряжения в пределах нормы
Окончательный расчет магнитной системы и определение параметров холостого хода трансформатора
Расчет размеров и активных сечений стержней и ярм
Гостированные размеры сердечника
Число ступеней стержня - 6; ярма – 5
Коэффициент формы фигуры
Размер крайней пластины ярма мм
Размеры остальных пластин: 125х18; 111х16; 100х8; 80х9; 65х5; 40х6
Площадь фигуры стержня см2
Площади фигуры ярма см2
Объем узла см3
Активные сечения
Стержня см2
Ярма см2
Оббьем стали узла cм3
Геометрические размеры
Длинна стержня
м
Расстояние между стержнями
м
расчет массы стали элементов
Масса стержней
Масса ярм кг
Масса узлов кг
Суммарная масса стали кг
Расчет потерь
Индукция в стержне
Тл
Индукция в ярма
Тл
Индукция в стыке
Тл
Площадь стыка
cм2
Коэффициенты удельных потерь

Расчетные коэффициенты


Потери холостого хода
Расчет тока холостого хода
Выбираемые коэффициенты


Намагничивающая мощность ХХ
Ток ХХ
А %
Ток холостого хода находится в заданных пределах
Активная составляющая тока ХХ
А %
Реактивная составляющая тока ХХ
А %
Определение теплового режима трансформатора при номинальной нагрузке
Поверочный тепловой расчет обмоток и бака
Мощность, выделяемая на кубометр обмотки
Вт/м3
Вт/м3
Полный внутренний перепад температуры в обмотках
где коэффициенты теплопроводности соответственно равны

Средний внутренний перепад температуры в обмотке
Перепад температуры на поверхности обмотки
где
Среднее превышение температуры обмотки над средой
Выбор конструкции бака
Основные размеры бака, выбираемые по напряжению
Рис.6.2.1 Размеры бака
мм мм мм
мм мм мм
мм
мм
Рассчитанные размеры
м
мм
м
м
Предварительные превышения температуры масла
Предварительная требуемая поверхность конвекции
м2
Предварительная поверхность излучения определяется из предположения, что радиаторы выступают над поверхностью бака на мм
Для охлаждения выбираем стандартные радиаторы с двумя рядами труб. Данные этого радиатора:
мм мм мм
Поверхность излучения этого радиатора м2
Масса радиатора кг
Масса масла в радиаторе кг
Площадь поверхности бака
Полная поверхность конвекции
м2
где
Количество радиаторов
Окончательный тепловой расчет обмоток
Превышение температуры стенки бака над температурой воздуха
Превышение температуры масла у стенки бака над температурой стенки
Превышение температуры масла верхних слоев над температурой воздуха
где
Превышение температуры обмоток над температурой воздуха
Расчет массы материала, объема масла и размеров расширителя
Масса активной части
кг
где кг
Объем бака
м3
Объем оборудования
м3
Объем масла в баке
м3
Масса масла
кг
Где кг
Объем масла в радиаторе
м3
Объем бака
м3
2 23
Шевченко А.Ф.
Пояснительная записка
Проектирование трансформатора
23