Курсовая работа: Трансформатор силовий трифазний потужністю 740 кВА
канал між обмотками ВН і НН
=
|
28 |
мм; |
товщину циліндра
=
|
4 |
мм; |
виступ циліндра за висоту обмотки
=
|
20 |
мм; |
відстань між обмотками ВН двох сусідніх стрижнів
=
|
18 |
мм; |
товщину міжфазної перегородки
=
|
2 |
мм; |
Відстань від обмотки ВН до ярма за відсутності пресуючих
кілець, аналогічно п. 3.2.4.1
=
|
50 |
мм. |
Товщина ізоляційних шайб і прокладок з електроізоляційного
картону
=
|
0 |
мм. |
Відстань від обмотки ВН до верхнього ярма за наявності
пресуючих кілець (див. пар.7.3 і 8.1) приймаємо збільшеним проти даних табл.4.5
[1] для трансформаторів 1000 - 6300 кВА на 45 мм; для двообмоточних
трансформаторів 10000 – 63000 кВА на 60 мм. Пресуючі кільця відсутні, таким
чином
=0,05+0=0,05 м.
Відстань від нижнього ярма до обмотки ВВ приймається згідно
табл. 4.5 [1] (див. табл. 3.1) =0,05 м.
Внутрішній діаметр обмотки ВН
0,294+2•28•0,001=0,35 м.
Зовнішній діаметр обмотки ВН
0,35+2•28,8•0,001=0,408 м.
Середній діаметр обмотки ВН
=(0,35 +0,408)/2=0,379 м.
Ізоляція між
обмотками ВН і НН здійснюється жорстким паперово – бакелітовим циліндром.
Розмір виступу циліндра за висоту обмотки забезпечує відсутність розряду на
поверхні циліндра між обмотками або з обмотки на стрижень. Основна обмотка намотується на
паперово-бакелітовому циліндрі з розмірами:
а) внутрішній
діаметр циліндра
=0,294+(0,02-4∙10-3)=0,31 м
б) зовнішній діаметр циліндра
0,31+2∙4∙10-3=0,318 м.
в) довжина циліндра
=0,469+20∙10-3=0,489 м.
Товщина рейок згідно табл. 9.2а [1] залежно від довжини
вертикального каналу (осьового розміру обмотки =0,477 м.)
г) товщина рейок між обмоткою НН і циліндром прийнята в
п.3.3.1.23 і дорівнює ==0,006
м.
Тоді товщина рейок між циліндром і обмоткою ВН і визначається:
=0,02-4∙10-3-0,006=0,01 м
Щільність
теплового потоку на поверхні обмотки ВН по (7.19)
107∙3,05∙106∙71,3∙10,5∙1,05∙1010/(0,8∙
((11,7+28,8)∙ 0,001))=792 Вт/м2,
де wк – максимальне число витків в котушці;
- коефіцієнт додаткових втрат,
приймаємо 1,05;
=0,8 - коефіцієнт закриття поверхні.
Допустиме значення 1200 Вт/м2.
Маса металу обмотки ВН
=28∙103∙3∙0,379∙286∙
∙1∙23,4∙10-6=213,1
кг
Маса обмотки
=1,02•213,1=217,36 кг.
3.4 Визначення параметрів короткого замикання
Визначення втрат короткого замикання
Основні втрати визначаються:
а) у обмотці НН
2,4∙10-12∙(3,65∙106)2=
4061 Вт;
б) у обмотці ВН
2,4∙10-12∙(3,05∙106)2=
4758 Вт.
Додаткові втрати в обмотці НН визначаються через коефіцієнт
збільшення основних електричних втрат в обмотці ( коефіцієнт додаткових втрат)
по (7.14) [1]:
а) число провідників обмотки в напрямі, паралельному напряму
ліній магнітної індукції поля розсіяння для гвинтової обмотки
=2∙19=38;
б) коефіцієнт
=7,5∙10-3∙38∙0,95/0,468=0,579.
в) число
провідників обмотки в напрямі перпендикулярному напряму ліній магнітної
індукції поля розсіяння
=8∙0,5=4;
г) коефіцієнт додаткових втрат для мідного прямокутного
1+0,095∙108∙2∙
∙(5∙10-3)4∙42=1,032.
Додаткові втрати в обмотці ВН визначаються аналогічно
а) число провідників обмотки в напрямі, паралельному напряму
ліній магнітної індукції поля розсіяння =32,
б) коефіцієнт
=11,2∙10-3∙32∙0,95/0,469=0,726.
в) число
провідників обмотки в напрямі перпендикулярному напряму ліній магнітної
індукції поля розсіяння 1∙10,5=10,5,
г) коефіцієнт додаткових втрат для мідного прямокутного
=1+0,095∙108∙0,7262∙(2,12∙10-3)4∙10,52=1,011.
Основні втрати у відводах визначаються (приймаючи переріз
відвода рівним перерізу витка обмотки):
а) довжина відводів для обмотки НН (для з'єднання в
трикутник)
Коефіцієнт =7,5 при з'єднанні обмотки в зірку; =14 при з'єднанні обмотки в
трикутник.Приймаємо для обмотки НН (з'єднання “зірка”)
=
|
7,5 |
; |
Тоді
7,5∙0,469=3,518 м
де =0,469 м – осьовий розмір обмотки НН;
б) маса відведень НН
3,518∙292,8∙10-6•8900=9,2 кг .
в) втрати у відведеннях НН
2,4∙10-12∙(3,65∙106)2∙9,2=294
Вт;
г) довжина відведень для обмотки ВН (для з'єднання в зірку)
=
|
7,5 |
; |
=7,5∙0,469=3,5 м
де =0,469 м – осьовий розмір обмотки ВН;
д) маса відведень ВН
=3,5∙23,4∙1∙10-6
8900= 0,7 кг
е) втрати у відведеннях ВН
2,4∙10-12∙(3,05∙106)2∙
0,7=16 Вт;
Втрати в стінках бака і інших елементах конструкції до
з'ясування розмірів бака визначаються приблизно по (7.25)
Коефіцієнт визначається по табл. 7.1 [1]для
потужності =740 кВА
=
|
0,017 |
, |
тоді втрати
10∙0,017∙740=125,8 Вт.
Повні втрати короткого замикання
4061∙1,032+4758∙1,011+294+16+125,8=9437 Вт.
Для номінальної напруги обмотки ВН
=9437-0,05∙4758∙1,011=9196 Вт.
Відхилення розрахункового значення втрат короткого замикання
від заданого (гарантійного) не повинне перевищувати 5% згідно стор. 304 [1],
або від заданих
=(9196-8900)∙100/8900=3,3 %.
Активна складова напруги короткого замикання (7.28) [1]
=9196/(10∙740)=1,24 %.
Реактивна складова напруги короткого замикання визначається по 7.32 [1]:
а) середній діаметр каналу між обмотками
(0,294+0,35)/2=0,322 м;
б) уточнюємо коефіцієнт
3,14∙0,322/0,469=2,16;
в) ширина приведеного каналу розсіяння для трансформатора з
урахуванням нерівності радіальних розмірів обмоток НН і ВН (стр.323 [1])
=(0,322∙28∙103+0,272∙0,022∙103/3+
+0,379∙28,8∙103/3)/0,322=0,0393 м
г) коефіцієнт, що враховує відхилення
реального поля розсіяння від ідеального паралельного поля
(28∙10-3+0,022+28,8∙10-3)/(3,14∙0,469)=0,0535,
1-0,0535(1-2,73-1/0,0535)=0,9465,
д) коефіцієнт, що враховує нерівномірний розподіл
витків обмотки по висоті із-за відключення регулювальних котушок, визначається
згідно (7.35)[1]. Попередньо визначаємо: згідно рис. А.14
=((11,7+4)∙4/2+12)∙10-3=0,043 м
=0,043/0,469=0,092.
Потім
=1+0,469∙0,0922/(3∙0,0393∙0,9465)=1,04,
=3 – число фаз.
=7,9∙50∙246,7∙2,16∙0,0393∙0,9465∙
∙1,04∙0,1/12,162=5,51 %.
Напруга короткого замикання
(5,512+1,242)1/2=5,65%.
Відхилення розрахункового значення напруги короткого
замикання від заданого (гарантійного) не повинне перевищувати 5% згідно стр.304
[1]:
=(5,65-5,6)∙100/5,6= 1%.
У тих випадках, коли набутого значення відхиляється більш ніж на 5 %
заданого (гарантійного), його зміна в потрібному напрямі може бути досягнута за
рахунок зміни реактивної складової . Невеликі зміни можуть бути одержані
шляхом збільшення або зменшення осьового розміру обмотки при відповідному зменшенні
або збільшенні радіальних розмірів обмоток і
. Різкіша зміна досягається зміною напруги
одного витка за рахунок збільшення або
зменшення діаметру стрижня магнітної системи або
індукції, в ньому. Змінювати в цих цілях ізоляційна відстань у бік зменшення не
рекомендується.
Визначення механічних сил в обмотках і нагріву обмоток при
короткому замиканні.
Сталий струм короткого замикання на обмотці ВН по (7.38) [1]:
визначаємо попередньо по табл. 7.2 [1] потужність короткого замикання
електричної мережі для класу напруги ВН =6000 В
=
|
500 |
кВА, |
100∙71,3/(5,65∙(1+100∙740/(5,65∙500∙∙103)))=
=1230 А,
Миттєве
максимальне значення струму короткого замикання визначається:
=1+2,73-3,14•1,24/5,51=1,492
=1,492∙1,42∙1230=2606 А.
Радіальна сила по 7.43 [1]
=0,628∙(2606∙286)2∙2,16∙0,9465∙10-6=713206
Н.
Середнє що розтягує обмотки ВН по (7.48) і (7.49) [1]
713206/(2∙3,14∙286∙23,4∙1)=17
Мпа
Дія радіальної сили звичайно не приводить до руйнування обмотки ВН. Звичайно для
мідного допускається середнє значення не більше 60 МПа (див. п.7.3 [1]),
вважаючи, що при цьому в окремих точках поперечного перерізу обмотки ці напруги
можуть досягати подвійного значення, тобто 120 МПа. Для алюмінію можна
допустити =25 МПа.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|