АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРЁХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА С ЕСТЕСТВЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Диплом написан по методичке 2010г. для МТКПр РГТЭУ.
Оценка ГАК "отлично". ...

СОДЕРЖАНИЕ
1 Введение 3
2 Специальная часть 8
2.1 Постановка задачи 8
2.2 Схемы алгоритма программы 10
2.2.1 Схема алгоритма основной программы 10
2.2.2 Схема алгоритма функции trans1 19
2.2.3 Схема алгоритма функции steel 25
2.2.4 Схема алгоритма функции NN 29
2.2.5 Схема алгоритма функции VN………………………………………
2.2.6 Схема алгоритма функции PK………………………………………
2.2.7 Схема алгоритма функции PMPK…………………………………..
2.2.8 Схема алгоритма функции RMST…………………………………..
2.2.9 Схема алгоритма функции HH……………………………………..
2.2.10Схема алгоритма функции RTHH………………………………….
2.2.11 Схема алгоритма функции vvod(d1,d2)………………………….
2.2.12 Схема алгоритма функции krug(r)………………………………...
2.2.13 Схема алгоритма функции kzt…………………………………….
2.2.14 Схема алгоритма функции transIsp(b)……………………………
2.2.15 Схема алгоритма функции transVn(d)……………………………
2.2.16 Схема алгоритма функции transNn(w)……………………………
2.2.17 Схема алгоритма функции step(s1)……………………………….
2.2.18 Схема алгоритма функции tab(a1,b1)…………………………….
2.2.19 Схема алгоритма функции tab2(d1)………………………………
2.2.20 Схема алгоритма функции tab3…………………………………..
2.2.21 Схема алгоритма функции tab84(x,d8)…………………………..
2.2.22 Схема алгоритма функции tab74…………………………………
2.3 Отладка программы 34
2.4 Инструкция по эксплуатации 37
3 Охрана труда 45
3.1 Техника безопасности при работе на персональном компьютере 45
3.2 Требования безопасности перед началом работы 46
3.3 Требования безопасности после окончания работы 46
3.4 Требования электробезопасности 46
3.5 Требования безопасности в аварийных ситуациях 47
3.6 Организация рабочего места 47
3.7 Ограничение шума в помещении 47
3.8 Требования освещенности рабочего места 48
4 Экономическая часть 49
4.1 Технико-экономическое обоснование решаемой задачи 49
4.2 Расчетная часть 51
4.2.1 Расчет трудоемкости решаемой задачи 51
4.2.2 Расчет себестоимости решаемой задачи 56
4.2.3 Анализ экономической эффективности от внедрения данной задачи в производство 62
4.3 Анализ структуры себестоимости 63
4.4 Графическая часть 64
4.4.1 Таблица производительности труда 64
4.4.2 Таблица трудоемкости при решении задачи на ЭВМ 65
4.4.3 Таблица калькуляции при решении задачи на ЭВМ 66
4.4.4 Пояснение к таблице калькуляции 67
4.4.5 Технико-экономические показатели 68
5 Заключение 69
Список литературы 70
Приложение А. Листинг программы 71
Приложение Б. Результаты выполнения программы 85

Электротехническая промышленность – ведущая отрасль народного хозяйства. Продукция электротехнической промышленности используется почти во всех промышленных установках, поэтому качество электротехнических изделий во многом определяет технический уровень продукции других отраслей.
Проектирование электрических машин – это искусство, соединяющее знание процессов электромеханического преобразования энергии с опытом, накопленным поколениями инженеров-электромехаников, умением применять вычислительную технику и талантом инженера, создающего новую или улучшающего уже выпускаемую машину.
При создании электрической машины рассчитываются размеры статора и ротора, выбираются типы обмоток, обмоточные провода, изоляция, материалы активных и конструктивных частей машины.
При проектирование необходимо учитывать соответствие технико-экономических показателей машин современному мировому уровню при соблюдении требований государственных и отраслевых стандартов. Приходится также учитывать назначение и условия эксплуатации, стоимость активных и конструктивных материалов, КПД, технологию производства, надежность в работе и патентную чистоту. Расчет и конструирование электрических машин неотделимы от технологии их изготовления. Поэтому при проектировании необходимо учитывать возможности электротехнических заводов, стремиться к максимальному снижению трудоемкости изготовления электрических машин.

Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.
Трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.

Основные части конструкции трансформатора


В практичной конструкции трансформатора производитель выбирает между двумя различными базовыми концепциями:
-Стержневой
-Броневой

Любая из этих концепций не влияет на эксплуатационные характеристики или эксплуатационную надёжность трансформатора, но имеются существенные различия в процессе их изготовления. Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства.
В то время как обмотки стержневого типа заключают в себе сердечник, сердечник броневого типа заключает в себе обмотки. Если смотреть на активный компонент (т.e. сердечник с обмотками) стержневого типа, обмотки хорошо видны, но они скрывают за собой стержни магнитной системы сердечника. Видно только верхнее и нижнее ярмо сердечника. В конструкции броневого типа сердечник скрывает в себе основную часть обмоток.
Ещё одно отличие состоит в том, что ось обмоток стержневого типа, как правило, имеет вертикальное положение, в то время как в броневой конструкции она может быть горизонтальной или вертикальной.

Основными частями конструкции трансформатора являются:

-магнитная система (магнитопровод) (Магнитная система (магнитопровод) трансформатора — комплект элементов (чаще всего пластин) электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранных в определённой геометрической форме, предназначенный для локализации в нём основного магнитного поля трансформатора. Магнитная система в полностью собранном виде совместно со всеми узлами и деталями, служащими для скрепления отдельных частей в единую конструкцию, называется остовом трансформатора)

-обмотки ( совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведённые в витках. В трёхфазном трансформаторе под обмоткой обычно подразумевают совокупность обмоток одного напряжения трёх фаз, соединяемых между собой).

-система охлаждения


Применение трансформаторов

Наиболее часто трансформаторы применяются в электросетях и в источниках питания различных приборов. Для преобразования напряжения электричества Централизованное производство электрической энер¬гии на крупных электростанциях с генераторами боль¬шой единичной мощности, размещаемых вблизи располо¬жения топливных и гидравлических энергоресурсов, позволяет получать в этих районах большие количества электрической энергии при относительно невысокой ее стоимости. Реальное использование дешевой электричес¬кой энергии непосредственно у потребителей, находящих¬ся на значительном удалении, иногда измеряемом сотня¬ми и тысячами километров, и рассредоточенных на тер¬ритории страны, требует при этом создания сложных разветвленных электрических сетей. Силовой трансформатор является одним из важней¬ших элементов каждой электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в совре¬менных сетях не менее чем пяти- шестикратной транс¬формации в повышающих и понижающих трансформа¬торах. Необходимость распределения энергии между мно¬гими мелкими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по срав¬нению с числом генераторов.
Широкое развитие электрификации железных дорог должно быть обеспечено выпуском достаточного количества трансформаторов для питания выпрямителей, а также специальных трансформаторов для установки на электровозах, работающих на участках, питаемых
переменным током. Значительно должны быть расширены выпуск и диапазон мощностей трансформаторов для пита- кия электрических печей, трансформаторов, заполненных негорючей жидкостью, и различных реакторов.
При проектировании отдельного трансформатора, входящего в уже известную серию, или при проектиро¬вании новой серии трансформаторов весьма существен¬ной является правильная оценка всех рассматриваемых вариантов рассчитанного трансформатора и выбор опти¬мального варианта. Важнейшим критерием для опре¬деления оптимального варианта в настоящее время счи¬тается экономическая эффективность вновь спроектиро¬ванного трансформатора по сравнению с существующим или одного из вариантов по сравнению с другими вари-
антами. При определении экономической эффективности трансформатора должны быть учтены как затраты, свя¬занные с его изготовлением — заводская себестоимость или оптовая цена, так и затраты на эксплуатацию этого трансформатора в течение определенного промежутка времени его работы в сети. Из затрат на эксплуатацию наибольшее значение имеет стоимость потерь активной и реактивной энергии в трансформаторе потому, что эта затраты обычно различны для разных вариантов транс¬форматора, в то время как затраты на уход за мас¬лом, содержание персонала подстанции и ряд других являются одинаковыми для всех вариантов каждого трансформатора.
При проектировании отдельного трансформатора, отвечающего в отношении номинальной мощности и на¬пряжений обмоток, а также параметров холостого хода и короткого замыкания требованиям ГОСТ или техни¬ческих условий на существующую серию, т. е, имеющего определенные потери холостого хода и короткого замы¬кания, а также требующего определенной реактивной мо¬щности, экономическая оценка может быть произведена путем простого сравнения себестоимости или цен рассчи¬танного и существующего трансформаторов. Более экономичным будет трансформатор с меньшей себесто¬имостью или ценой.
Если рассчитанный трансформатор отличается по па¬раметрам холостого хода и короткого замыкания от серийного или ведется проектирование нескольких вари-антов с различными параметрами, например при проек¬тировании серии, то приходится сравнивать трансформа¬торы, неравноценные в эксплуатационном отношении. В этом случае добиваются получения не наиболее деше¬вого трансформатора, а наиболее дешевой трансформа¬ции, т. е. трансформатора, у которого первоначальные капитальные вложения в трансформаторную установку в сумме с текущими затратами на эксплуатацию этой уста¬новки за определенный промежуток времени будут мини¬мальными.
Немаловажное значение при выборе оптимального варианта имеет также обеспечение возможно большей надежности и ремонтоспособности трансформатора. Оценка этих качеств может быть произведена после раз¬работки конструкции и технологии изготовления транс¬форматора.

e