Расчет силового трансформатора

Введение 3
1. Исходные данные для проектирования 5
2. Расчёт основных величин и изоляционных расстояний 5
3. Расчёт обмотки НН 6
4. Расчёт обмотки ВН 9
5. Расчёт параметров короткого замыкания 11
6. Расчёт магнитной системы 14
7. Расчёт параметров холостого хода 15
7.1. Расчёт потерь холостого хода 15
7.2. Расчёт тока холостого хода 17
8. Расчёт КПД трансформатора 18
9. Тепловой расчёт трансформатора 19
9.1 Тепловой расчёт обмоток 19
9.2. Тепловой расчёт бака 20
10. Внешние характеристики трансформатора 24
11. Бак трансформатора 25
Заключение 28
Список использованной литературы 29

Производство электрической энергии на крупных электростанциях с генераторами большой единичной мощности, размещаемых вблизи расположения топливных и гидравлических энергоресурсов, позволяет получать в этих районах необходимые количества электрической энергии при относительно невысокой ее стоимости. Использование дешевой электрической энергии потребителями, которые находятся на значительном расстоянии, иногда измеряемом сотнями и тысячами километров, и рассредоточенными по обширной территории страны, требует создания сложных разветвленных электрических сетей. Силовой трансформатор является одним из важнейших элементов электрической сети. При помощи трансформаторов осуществляется повышение или понижение напряжения. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в современных сетях не менее чем шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах. Так, при напряжении на шинах электростанции 15,75 кВ в современной сети часто применяется следующая последовательность шести трансформаций напряжения с учетом падения напряжения на линиях передачи: 15,75 на 525 кВ; 500 на 242 кВ; 230 на 121 кВ; 115 на 38,5 кВ; 35 на 11 кВ; 10 на 0,4 или 0,69 кВ. Необходимость распределения энергии между многими мелкими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с числом генераторов. При этом суммарная мощность трансформаторов в сети на каждой последующей ступени с более низким напряжением в целях более свободного маневрирования энергией выбирается обычно большей, чем мощность предыдущей ступени более высокого напряжения. Вследствие этого общая мощность всех трансформаторов, установленных в сети, в настоящее время превышает общую генераторную мощность в 8—10 раз. Трансформаторы используются не только при передаче и распределении электрической энергии в энергетических установках, а также и для разнообразных преобразований переменного тока в промышленных установках, в устройствах связи, радио, автоматики, телемеханики и т.п. В соответствии с этим номинальные мощности и напряжения трансформаторов, изготавливаемых на заводах электротехнической промышленности, колеблются в очень широких пределах. В зависимости от мощности, напряжения и назначения меняется также конструкция трансформаторов.

Развитие теории трансформаторов находится в неразрывной связи с нуждами электромашиностроения и всего промышленного хозяйства.
В послевоенные годы необходимость экономии материалов и трудовых ресурсов ставила задачу создания трансформаторов минимальных габаритов и стоимости.
Последующие образцы трансформаторов отличались более высоким КПД, большими сроками службы и надежностью.
Обнадеживающе и эксперименты с новыми способами охлаждения – тепловыми трубами и т. п.
Открытия фундаментальных наук и требования промышленности ставят новые задачи перед создателями трансформаторов и в то же время указывают пути к решению традиционных проблем электромашиностроения. Появление сверхпроводящих материалов новых типов, мощных электромагнитов, новых видов электротехнической стали предопределяет дальнейшие пути развития трансформаторов.