Расчет силового трансформатора

Содержание
Введение 7
1. Определение основных электрических величин 9
1.1 Расчет фазных токов и напряжений 9
1.2 Определение испытательных напряжений обмоток 9
1.3 Определение активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания 10
2. Расчет основных размеров трансформатора 11
2.1 Выбор схемы и конструкции магнитной системы 11
2.2 Выбор марки и толщины листов стали и типа изоляции пластин. Выбор индукции в магнитной системе 11
2.3 Предварительный выбор конструкции обмоток 11
2.4 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток 11
2.5 Выбор соотношения основных размеров β и расчет ширины приведенного канала рассеяния 13
2.6 Определение диаметра стержня и высоты обмотки. Предварительный расчет магнитной системы 13
3. Расчет обмоток ВН и НН 16
3.1 Расчет обмоток низшего напряжения (НН) 16
3.2 Расчет обмотки высшего напряжения 20
4. Расчет параметров короткого замыкания 25
4.1 Расчет потерь короткого замыкания 25
4.2 Определение напряжения короткого замыкания 26
4.3 Расчет механических сил в обмотках при коротком замыкании 27
5. Окончательный расчет магнитной системы. Определение параметров холостого хода 29
5.1 Определение размеров пакетов и активных сечений стержней и ярм 29
5.2 Определение массы стали 30
5.3 Определение потерь холостого хода 30
5.4 Определение тока холостого хода 32
6. Тепловой расчет трансформатора 34
7. Расчет массы трансформатора 37
Заключение 38
Литература 39

Введение
Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или более) обмотками, предназначенный чаще всего для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным полем. Трансформаторы широко применяются для передачи электрической энергии на большие расстояния, распределения её между приёмниками, а также в различных устройствах, имеющих другую сферу применения (выпрямительные, усилительные, сигнализационные и другие).
При передаче электрической энергии от электрической станции к потребителям сила тока в линии обуславливает потери энергии в этой линии и расход металла (чаще всего - цветного) на её устройство. Если при одной и той же передаваемой мощности увеличить напряжение, то сила тока пропорционально уменьшится, а, следовательно, имеет смысл применить провод с меньшим поперечным сечением. Это, в свою очередь, сократит расход цветных металлов при изготовлении провода и устройстве линии электропередач и снизит потери энергии в ней.
Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях синхронными генераторами при напряжении 11 - 20 кВ; в отдельных случаях применяют напряжение 30 35 кВ. Такие напряжения являются слишком высокими для их непосредственного использования на производстве и в быту, но не являются достаточно высокими для экономичной передачи электрической энергии па большие расстояния. Дальнейшее повышение напряжения в линиях электропередачи (до 750 кВ и более) осуществляется повышающими трансформаторами.
Приёмники электрической энергии (их основную часть) из соображений безопасности рассчитывают на более низкое напряжение (110 - 380 В). Кроме того, изготовление электрических машин, приборов и аппаратов на высокое напряжение связано со значительными сложностями в конструкции, так как токоведущие части этих устройств при высоком напряжении требуют усиленной изоляции, что приведет к удорожанию стоимости аппарата и к увеличению его основных размеров. Поэтому высокое напряжение (на котором происходит передача энергии) не может быть непосредственно использовано для питания электроприёмников и подводится к ним через понижающие трансформаторы.
Электрическая энергия переменного тока по пути следования от электростанции к потребителю претерпевает трансформации порядка 3 4 раз. В распределительных сетях понижающие трансформаторы нагружаются неодновременно и не на полную мощность. Поэтому полная мощность трансформаторов, которые используются для передачи и распределения электрической энергии, в 7-8 раз больше мощности генераторов, устанавливаемых на электростанциях.

Курсовой проект
Расчет силового трансформатора