Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Расчет силового трехфазного двухобмоточного трансформатора с естественным масляным охлаждением

Тип Реферат
Предмет Промышленность и производство
Просмотров
1149
Размер файла
260 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Расчет силового трехфазного двухобмоточного трансформатора с естественным масляным охлаждением

Министерство образование и науки Российской Федерации

Кафедра «ЭПП»

Курсовой проект

« Расчет силового трехфазного двухобмоточного трансфор­матора с естественным масляным охлаждением ».

Вариант №49

Выполнил:

.

Проверил:

Содержание.

1. Условие и исходные данные курсовой работы 3 стр.

2. Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний - 4 - 6 стр.

3. Определение основных размеров - 6 стр.

4. Расчет обмотки НН 7 – 9 стр.

5.Расчет обмотки ВН - 11 – 16 стр.

6. Расчет параметров короткого замыкания - 16 – 17 стр.

7. Расчет напряжения короткого замыкания - 17 - 18 стр.

8. Расчет магнитной системы - 18 – 20 стр.

9. Расчет потерь и тока холостого хода - 20 – 22 стр.

10. Тепловой расчет трансформатор - 22 – 29 стр.

11.Список литературы - 30 стр.

1.Условие и исходные данные курсовой работы.

Рассчитать силовой трехфазный двухобмоточный трансфор­матор с естественным масляным охлаждением (теория вопроса, общая мето­дика расчета и справочный материал в виде таблиц, графических зависимо­стей и рисунков даются по книге «Расчет трансформаторов» автор П.М. Тихомиров М.: Энергоатомиздат, 1986). Исходные данные:

- полная мощность трансформатора S =400 кВА;

- число фаз m = 3;

- частота тока в сети f = 50 Гц;

- номинальное линейное напряжение обмотки высшего напряжения

(ВН) U = 20 кВ;

- номинальное линейное напряжение обмотки низшего напряжения

(HH) U2H= 0,4 кВ;

ток холостого хода - i0 = 2,1 %,

потери холостого хода - Рх = 1,15 кВт,

напряжение короткого замыкания - Uк = 6,5 %,

потери короткого замыкания - Рк =5,5 кВт.

- способ регулирования напряжения, число ступеней и пределы регу­лирования - ПБВ 2 х 2,5% (переключением без возбуждения на сто­роне ВН, т.е. ручным переключением, 2 ступени каждая по 2,5%);

- схема и группа соединения обмоток - Y/Yн = 0;

- материал сердечника (магиитопровода) и обмоток - холоднокатанаятекстурованная рулоннаясталь 3404, медь;

- режим работы и способ охлаждения - длительный, естественный масляный, - характер установки - внутренняя (внутри помещения).

2. Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний.

Расчет проводится для трехфазного трансформатора с плоской шихтованной магнитной системой, с концентрическими обмотками из медного провода.

Определение основных электрических величин по § 3.2. Мощность одной фазы и одного стержня

Sф = S' = S/m =400/3 = 133 кВА.

Номинальные токи: I = S/√3*U, где S - в кВА, U - в кВ

на стороне ВН

I1 = 400/√3*20 = 11,55 А;

на стороне НН

I2 = 400/√3*0.4 = 577 А

Фазные токи:

ВН Iф1=I1 = 11,55 А;

НН Iф2 = I2=577 А.

Фазные напряжения:

ВН Uф1 =U1 /√3 = 20000/√3=11,56кВ;

НН Uф2 =U2/√3=0,231кВ.

Испытательные напряжения (см. табл. 4.1): обмотки ВН Uисп1= 35 кВ; обмотки НН Uucn2=5кВ.

По табл. 5.8 выбираем тип обмоток: обмотка ВН при напряжении 20 кВ и токе 11,55 А — выбрали цилиндрическую многослойную из кругового провода; обмотка НН при на­пряжении 0,4 кВ и токе 577 А — выбрали цилиндрическая двухслойная обмотка из прямоугольного провода.

Для испытательного напряжения обмотки ВН Uисп1= 35 кВ по табл. 4.5 находим изоляционные расстояния (см. рис . ) a12= 9 мм; l02= 30 мм; а22= 10 мм.

Для испытательного напряжения обмотки НН Uucn2=5кВ по табл. 4.4 найдем а01 = 5 мм.

Определение исходных данных расчета. Мощность обмоток одного стержня S'=133 кВА.

Ширина приведенного канала рассеяния

ap= a12+(a1 + а2)/3;

12)/3=k*S'^(1/4)*10-2= 0,6*3,4*10-2=0,02 м (см. табл. 3.3, прим. 1);

aр=0,009+0,02=0,029 м.

Активная составляющая напряжения короткого замыкания

ua=Pk/(10S) = 5500/(10*400) = 1,375 %.

Реактивная составляющая

up = √ 6,52-1,3752 = 6,353%.

Согласно указаниям § 2.3 выбираем трехфазную стержневую ших­тованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и комбинированными «полукосыми» на среднем стержне по рис. 2.17, в. Прессовка стержней бандажами из стеклоленты — по рис. 2.18,6 и ярм— стальными балками по рис. 2.21, а. Материал магнитной системы — холоднокатаная текстурованная рулонная сталь марки 3404 толщиной 0,35 мм. Индукция в стержне ВС= 1,6 Тл (по табл. 2.4). В сечении стержня 6 ступеней, коэффициент заполнения круга kкр= 0,918 (см. табл. 2.5), изоляция пластин — нагревостойкое изоляционное покрытие, k3= 0,965 (табл. 2.3). Коэффициент заполнения сталью kс=kкр*kз = 0,918*0,965 = 0,886. Ярмо многоступенчатое, число ступеней 5, коэффициент усиления ярма kя=1,015 (см. табл. 8.7). Индукция в ярме Вя= 1,6/1,015= 1,576 Тл. Число зазоров в магнитной системе на косом стыке 6, на прямом 2. Индукция в зазоре на прямом стыке Вз’’=1,60 Тл, на косом стыке Bз = BC/√2 = 1,60/√2 = 1,131 Тл.

Удельные потери в стали рс= 1,295 Вт/кг; ря= 1,242 Вт/кг. Удельнаянамагничивающая мощность qc= 1,775 ВА/кг; qя=1,655 ВА/кг; для зазоров на прямых стыках qз = 23 500 В-А/м2, для зазора на косых стыках qз =3000 В-А/м2 (табл. 8.10, 8.17).

По табл. 3.6 находим коэффициент, учитывающий отношение по­терь в обмотках к потерям короткого замыкания kд = 0,95 и по табл. 3.4 и 3.5 — постоянные коэффициенты для медных обмоток а= 1,33 и b = 0,42.

Принимаем kр = 0,95.

3.Определение основных размеров.(по § 3.6)

Диаметр стержня

d = A*β^(1/4)

,где β – соотношение размеров, выбирается по таблице 3.12. Я принимаю для своего расчета β = 2.

А= 0,507*((S'*ap*kp)/(f*up*Bc2*kc2))^(1/4)

A=0,507*((133*0,029*0,95)/(50*6,353*1,62*0,8862))^(1/4)=0,134

d = 0,134*2^(1/4) = 0,159 м.

Окончательно принимаем d = 0,16 м.

Средний диаметр обмоток НН и ВН

dl2= a*d

dl2= 1,33*0,16 = 0,2128 м.

Ориентировочная высота обмоток

l = π* dl2/Bc

l= 3.14*0,2128/1,6 = 0,42 м.

Активное сечение стержня по табл. 8.7

Пс = 0,785* kс *(A^2)

Пс= 0,785*0,886*(0,134^2) = 0,0178 м2.

Напряжение одного витка предварительно

uв ==4.44* f * Bc* Пс

uв = 4,44*50*1,6*0,0178 = 6,32 В.

4.Расчет обмотки НН (пo § 6.3).

Число витков в обмотке НН

w2=U2/uв

w2= 231/6,32= 36,55

принимаем 37 витков.

Уточнение напряжения одного витка

uв= U2/ w2

uв= 231/37 = 6,243 В.

Уточнение индукцию в стержне

Вс = uв/(4,44 * f *Пс)

Вс = 6,243/(4,44*50*0,0178)

Средняя плотность тока в обмотках

Jcp= 0.746*kд*((Рк*uв)/(S*d12))*10^4

Jcp= 0.746*0.96*((5500*6,243)/(400*0.223))*10^4= 2,756 МА/м2

Окончательно принимаем 2,756 МА/м2

По табл. 5.8 S=400 кВА, номинальному току группы I2 = 577 А и напряже­нию 0,4 кВ выбираем цилиндрическую двухслойную обмотку из прямо­угольного медного провода. Размер радиального канала предварительно hк = 5 мм. Согласно § 5.1 число реек по окружности 8.


Рис. Двухслойная цилиндрическая об­мотка из провода прямоугольного сечения

Число витков в одном слое двухслойной обмотки

wсл2 = w1/2.

wсл2 = 37/ 2 = 18,5.

Ориентировочный осевой размер витка, м,

hв2 = l2/(wсл2+1)

hв2 = 0,42 /(18,5+1)=0,021 м.

Ориентировочное сечение витка, м2,

(П'в)нн=Iф2/ Jcp

(П'в)нн= 577*10-6/2,756 = 210 *10-6 м2.

Посечению витка по табл. 5.2 выбираем четыре параллельных про­вода

сечением 53,1 мм2.

МПБ 4х(3,35x16/3,85)x16,5 изоляция 0,5 мм на две стороны.

Сечение витка

П2 =4*53,1*10-6= 212,4*10-6 м2.

Плотность тока в обмотке НН

J2= Iф22

J2 = 577/212,4*10^(-6)= 2,7 МА/м2.

Осевой размер обмотки, м,

l2= hв2(wсл+1)+(0,005÷0,015)

l2= 0,021*(18,5+1)+0,005= 0,4145 м.

Радиальный размер обмотки (обозначения по рис. 6.2 и 6.3), м:

двухслойной

а2= (2а'+ а22)*10-3

а2 = (2*3+10)*10-3 = 0,016 м.


Внутренний диаметр обмотки, м,

D2 = d + 2*a01 *10-3

D2=0,16+2*5*10-3=0,17 м.

Наружный диаметр обмотки, м,

D’’2 = D2+ 2

D’’2 = 0,17+ 2*0,016 = 0,202 м.

Средний диаметр

Dср2 = (D2+ D’’2 )/2

Dср2 = (0,17 + 0,202)/2 = 0,186 м.

Масса метала

GM2= 28*103*с* Dcp2*w2

где с- число активных стержней трансформатора.

GM2 = 28*103*3*0,186*37*210*10-6 = 121,4 кг.

Масса провода

Gпр2= к* GM2

где к – коэффициент ориентировочное увеличение массы прямоугольного медного провода в процентах за счет изоляции по таблице 5.5 выбрали 1,05

Gпр2=1,05*121,4 = 127,47 кг.

Однослойная обмотка и двухслойная без охлаждающего канала между слоями имеют две охлаждаемые поверхности. Полная охлаждае­мая поверхность обмотки НН, м2, для всего трансформато­ра в этом случае

П02= с*kз*π*(D2+ D’’2 )*l2

П02=3*0,965*3,14*(0,17+0,202)*0,41= 1,712 м2.

Основные потери короткого замыкания в НН

Росн2 =2,4*10-12*J2*GM

Росн2 =2,4*10-12*2,72*1012*121,4 = 2124 Вт.

После определения потерь короткого замыкания для обмотки НН (см. §7.1) следует найти плотность теплового потока, Вт/м2, на поверхности обмотки

q2 = (Росн2*kд2)/ П02

где kд2 = 1+0,095*10824*n2

β= (b*m/l)*kp

β= (16*10-3*50/0,42)*0,95= 1,8

kд2 = 1+ 0,095*108*1,82*(3,35*10-3)4*42=1,065

где n— число проводников обмотки в направлении, перпенди­кулярном направлению линий магнитной индукции поля рассеяния; m— число проводников обмотки в направле­нии, параллельном направлению линий магнитной индук­ции поля рассеяния; а— размер проводника в направле­нии, перпендикулярном линиям магнитной индукции поля рассеяния; b— размер проводника в направлении, парал­лельном линиям магнитной индукции поля рассеяния; l — общий размер обмотки в направлении, параллельном на­правлению линий магнитной индукции поля рассеяния; kp— коэффициент при­ведения поля рассеяния (см. § 7.2).

q2 = (2124*1,065)/1,712 = 1284 Вт/м2.

меньше допустимого (qдоп <= 1200÷1400 Вт/м2 ).

5.Расчет обмотки ВН (пo § 6.3).

Расчет обмоток ВН начинается с определения числа витков, необходимого для получения номинального напря­жения, для напряжений всех ответвлений. Число витков при номинальном напряжении определяется по формуле

wн1= w2*(Uф1/ Uф2)

wн1= 37*(11560/231) = 1851.

Число витков па одной ступени регулирования напря­жения при соединении обмотки ВН в звезду

wр = ∆U/(uB*√3)

wр = (20000 * 0,025) / (6,32 * √ 3) = 45,66

принемаем

wр = 46

где ∆U — напряжение на одной ступени регулирования об­мотки или разность напряжений двух соседних ответвле­ний, В; uB— напряжение одного витка обмотки, В.

Обычно ступени регулирования напряжения выполня­ются равными между собой, чем обусловливается также и равенство числа витков на ступенях. В этом случае число витков обмотки на ответвлениях

На четырех ступенях:

верхние ступени напряжения .... w1=wн1+2wр, wH1+wp;

при номинальном напряжении: wн1

нижние ступени напряжения .... wн1 — wp, wн1—2wр.

Напряжение, В число витков на ответвлениях

Uн1+2*0,025* Uн1w1=wн1+2wр

Uн1+0,025* Uн1w1=wH1+wp

Uн1 w1

Uн1 - 0,025* Uн1w1=wH1 - wp

Uн1 - 2*0,025* Uн1w1=wн1-2wр

напряжение, ВЧисло витков на ответвлениях
210001943
205001897
200001851
195001805
190001759

Для трехфазного трансформатора или однофазного с параллельным соединением обмоток двух стержней най­денное число витков w1=wн1+2wр или w1=wн1-2wр является чис­лом витков на один стержень.

Осевой размер обмотки ВН l1 принимается равным ра­нее определенному осевому размеру обмотки НН l2.

Плотность тока, А/м2, в обмотке ВН предварительно оп­ределяется по формуле

J1= 2*JCPJ2

J1= 2*2,756*106 – 2,7*106 = 2,812*106 А/м2.

Сечение витка обмотки ВН, мм2

(П'в)вн=Iф1/ (Jcp*10-6)

(П'в)вн= 11,55/ 2,756=4,2 мм2

По таблице 5,8 — выбрали цилиндрическую многослойную из кругового провода (S= 400 kBA; I1= 11,55 A; Uн1=20000 B; П'1 =4,2 мм2)

Расчет многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода.

П1 =(П'в)вн/nв1 = 4,2/1 =4,2— сечение одного провода, мм2. Окончательно принимаем П1 = 4,375 мм2.По этому сечению и сортаменту обмоточного про­вода для трансформаторов (см. табл. 5.1) подбирается провод подходящего сечения или в редких случаях два параллельных одинаковых провода с диаметрами провода без изоляции d2и провода в изоляции d” 2, мм. Подобран­ные размеры провода записываются так:

d1
d''1

Марка провода xnв1 х

2,36
4,19

ПБ х 1 х

где nв1 — число параллельных проводов,

Полное сечение витка, м2,

П1 = nв1* П1*10-6

П1 = 1 * 4,375* 10-6 = 4,375*10-6 м2

где П1— сечение одного провода, мм2. Полученная плотность тока, А/м2,

J1= IФ11

J1= 11,55/4,375 *10-6 = 2,64 *10-6 А/м2.


Рис. Многослойная цилиндриче­ская обмотка из провода круглого се­чения.

Число витков в слое

wcл1= l1/d” 2 где l1 в мм

wcл1= 420/4,19 = 100

Число слоев в обмотке

nсл1 = w1/ wcл1

nсл1 = 1851/ 100= 18,51=19

( nсл1округляется до ближай­шего большего числа).

Рабочее напряжение двух слоев, В,

Uмсл= 2*wcл1 *uв.

Uмсл= 2*100* 6,32= 1264 В.

По рабочему напряжению двух слоев по табл. 4.7 в соответствии с указаниями § 4.5 выбираются число слоев и общая толщина δмсл кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки ( 3* δмсл =0,12 мм). Минимальная ширина масляного канала между катуш­ками а22 выбирается по табл. 9.2.

Радиальный размер обмотки, м: две катушки без экрана

а1 = 3*d” 2 +2*1 мм

а1 =3*4,19+2=14,57 мм

В обмотках классов напряжений 20 и 35 кВ под внут­ренним слоем обмотки устанавливается металлический экран — незамкнутый цилиндр из алюминиевого листа толщи­ной 0,5 мм. Экран соединяется электрически с линейным концом обмотки (начало внутреннего слоя) и изолируется от внутреннего слоя обмотки обычно междуслойной изо­ляцией. Такая же изоляция экрана устанавливается со сто­роны масляного канала.

При наличии экрана радиальный размер обмотки опре­деляется по формуле

а2экр= а1+(δэкр + 2*δмсл)*10-3

а2экр= 0,01457+(0,5+ 3*0,12)*10-3 = 0,0154

где δэкр = 0,5 мм; δмсл но табл. 4.7.

Для рабочего напряжения 35 кВ можно принять допол­нительное увеличение радиального размера обмотки за счет экрана и двух слоев междуслойной изоляции на 3 мм. Минимальный радиальный размер а12, мм, осевого ка­нала между обмотками НН и ВН и толщина изоляцион­ного цилиндра выбираются по испытательному напряже­нию обмотки ВН согласно § 4.5. (а12= 9 мм )

а12экр=( а12+ δэкр + 2*δмсл)*10-3

а12экр= ( 9 + 0,5+ 0,12)*10-3 = 0,00998 м.

Внутренний диаметр обмотки (при наличии экрана — до его внутренней изоляции), м,

D'1 =D2+ 2a12

D'1 = 0,202+2*9*10-3 = 0,22 м.

Наружный диаметр обмотки: с экраном

D1= D'1+2*а2экр

D1= 0,22 + 2*0,01543 = 0,25 м.

Поверхность охлаждения, м2,

По1 = с*n*k*π*( D'1+ D1)*l

где с — число активных стержней магнитной системы.

Для двух катушек по рис. 5.22, дn= 2; k = 0,8.

По1 = 3* 2* 0,8*3,14*(0,22+0,25)*0,42 =2,975 м2.

Средний диаметр

Dср1 = (D1+ D’’1 )/2

Dср1 = (0,22+0,25)/2 = 0,235 м.

Масса метала

GM1 = 28 * 103 * с * Dcp1* wн1 * П1

где с- число активных стержней трансформатора.

GM1 = 28 * 103 * 3 * 0,235 * 1851 * 4,375 * 10-6 = 160 кг.

Масса провода

Gпр1= к* GM1

где к – коэффициент ориентировочное увеличение массы прямоугольного медного провода в процентах за счет изоляции по таблице 5.4 выбрали 1,12

Gпр1=1,12*160 = 179 кг.

Основные потери короткого замыкания в НН

Росн1 =2,4*10-12*J2*GM1

Росн1 =2,4*10-12*2,642*1012*160 = 2676 Вт.

После определения потерь короткого замыкания для обмотки НН (см. §7.1) следует найти плотность теплового потока, Вт/м2, на поверхности обмотки

q1 = (Росн1*kд1)/ П01

где kд1 = 1+0,095*10812*d4*n2

β1= (d*m/l)*kp

β= (2,36*10-3*52/0,42)*0,95= 0,278

kд = 1+ 0,095*108*0,2782*(2,36*10-3)4*42=1,003

где n— число проводников обмотки в направлении, перпенди­кулярном направлению линий магнитной индукции поля рассеяния; т — число проводников обмотки в направле­нии, параллельном направлению линий магнитной индук­ции поля рассеяния; l — общий размер обмотки в направлении, параллельном на­правлению линий магнитной индукции поля рассеяния; d— диаметр круглого проводника; kp— коэффициент при­ведения поля рассеяния (см. § 7.2).

q2 = (2676*1,003)/3,48= 771,5 Вт/м2.

меньше допустимого (qдоп <= 1200÷1400 Вт/м2 ).

6. Расчет параметров короткого замыкания.

Основные потери в отводах:

отводы НН

общую длину проводов для соединения в звезду

lотв2 = 7,5 * l

lотв2 = 7,5*0,42= 3,15

масса металла проводов отводов можно

Gотм2 = lотв2* П2*γ

где γ – плотность металла отводов для меди 8900 кг/м3

Gотм2 =3,15 *212,4*10^(-6) * 8900 = 5,95 кг.

Ротв2 = k * Gотм2 * J22

где k выбирается в зависимости от металла отводов для меди выбрали 2,4*10-12

Ротв2= 2,4 * 10-12 * 5,95 *(2,7 * 106)2 = 104 Вт;

отводы ВН

общую длину проводов для соединения в звездой

lотв1 = 7,5 * l

lотв1 = 7,5 * 0,42= 3,15 м;

масса металла проводов отводов можно

Gотм1 = lотв1* П1*γ

где γ – плотность металла отводов для меди 8900 кг/м3

Gотм1 = 3,15 * 4,375 * 10^(-6) * 8900 = 0,1226 кг.

Ротв1 = k * Gотм1 * J12

где k выбирается в зависимости от металла отводов для меди выбрали 2,4*10-12

Ротв1= 2,4 * 10-12 * 0,1226 *(2,64 * 106)2 = 2,1 Вт;

Потери в стенках бака и других элементах конструкции до выяснения размеров бака определяем приближенно по (7.25) и К находим по табл. 7.1 принимаем для нашего расчета К = 0,015

Рб= 10 * К * S

Рб=10 * 0,015* 400 = 60 Вт.

Полные потери короткого замыкания

Рк ном = Росн1*kд1+ Росн2*kд2 + Ротв2+ Ротв1 + Рб

Рк ном = 2676 * 1,003 + 2124 * 1,065 + 104 + 2,1 + 60 = 5112,16 Вт,

((Ркк ном )/ Рк ) * 100

((5500 - 5112,16) / 5500 ) * 100 = 7,05 %

7. Расчет напряжения короткого замыкания (по § 7.2 ).

Активная составляющая

uа = Рк ном/(10* S)

uа = 5112,16/(10 * 400) =1,278%.

Реактивная составляющая

up= (( 7,92 * f * S * β * ap * kp) / uв2) * 10-3

up= (( 7,92 * 50 *133 * 1,9 * 0,029 * 0,95)/ 6,322) *10-3 = 6,9 %.

Напряжение короткого замыкания

uk = √ uа2 + up2

uk = √ 1,2782 + 6,92 = 7,01 %

или((ukз- uk ) / ukз)* 100

((6,5 - 7,01 )/ 6,5) * 100 = - 7,8 %

Установившийся ток короткого замыкания в обмотке ВН по (7.38) и табл. 7.2.

Iky = (100 * Iном ) /( uk * ( 1 + (( 100* Sном) / ( uk * Sk))))

Iky = ( 100 * 11,55 ) / ( 7,04 * (1 + (( 100*400) / ( 7,04 * 2500000)))) = 163,7 A

где Sk- выбирается по таблице 7.2.

Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания

ikmax=1,41 * kм * Iky

где при uр/ uа = 6,9 / 1,278 = 4,96 по табл. 7.3 kM√2 = 2,09.

ikmax= 2,09 * 163,7 = 342 A.

Радиальная сила по (7.43)

Fp = 0,628 (ikmax* w)2 * β * kР *10-6

Fp= 0,628 ( 342* 1851 )2 * 1,9 * 0 ,95 * 10-6 = 454257 Н.

Среднее растягивающее напряжение в проводах обмотки ВН по (7.48) и (7.49)

σp = Fp / ( 2 * π * w1* П1 )

σp = 454257 / ( 2 * 3,14 * 1851 * 4,375 * 10-6 ) = 8,93 МПа.

Среднее сжимающее напряжение в проводах внутренней обмотки

σp = Fp / ( 2 * π * w2* П2 )

σp = 454257 / ( 2 * 3,14 * 37 * 212,4 * 10-6 ) = 9,204 МПа.

8. Расчет магнитной системы ( по § 8.1 – 8.3 ).

Выбираем конструкцию плоской трехфазной магнитной системы, собираемой в переплет (шихтованной), с четырьмя косыми стыками и комбинированными «по­лу косыми» на среднем стержне. Стержень прессуется бандажами из стеклоленты, ярма — балками и стальными полубандажа­ми. Обмотки прессуются прессующими коль­цами. Сечение стержня с 6 ступенями без прессующей пластины, размеры пакетов по табл. 8.5. Сечение ярма повторяет сечение стержня, три последних пакета ярма объе­динены в один; в ярме 5 ступеней. В Стержне и ярме два продольных канала по 3 мм.

Полное сечение стержня

Пфс= 183,5 см2 (табл. 8.6).

Активное сечение

Пс = kз * Пфс

Пс =0,965 * 183,5 = 177 см2.

Полное сечение ярма

Пфя= 188,3 см2.

Активное сечение ярма

Пя = kз * Пфя

Пя = 0,965 * 188,3= 181,7 см2.

Общая толщина пакетов в половине сечения стержня (по таблице 8.5)

7 + 7 + 7 + 10 + 23 + 20 = 74 мм.

Ширина ярма

bя= 2 * 7,4 = 14,8 см.

Длина стержня при наличии нажимного кольца по (8.3)

lc= ( l + 2 * l0) * 10-3

lc= (420 + 2 * 30) * 10-3 = 0,48 м.

Расстояние между осями соседних стержней

С = D1+ а22

С = 0,25 + 0,01 = 0,26 м.

Объем угла по табл. 8.7 Vy=2470 см3, γcт = 7650 кг / м3.

Масса стали угла по (8.6)

Gy = k3 * Vy* γcт * 10-6

Gy = 0,965* 2470 * 7650 * 10-6 = 18,2 кг.

Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы по ( 8.12)

Gc =c * Пс * lc * γcт

Gc = 3 * 177 * 10-4 * 0,48 * 7650 = 195 кг.

Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма по (8.13)

G"c=c * ( Пс * а * γст * 10-3 – Gy)

G"c=3 * ( 177 * 10-4 * 0,175 * 7650 * 10-3 — 18,2 ) = 16,47 кг.

Масса стали стержней

Gc = G'c+ G"c

Gc= 195 + 16,47 = 211,47 кг.

Масса стали в ярмах по (8.8) — (8.10)

Gя = 2 * ( с -1) * С * Пя * γcт

Gя = 2 * (3— 1) * 0,26 * 181,7 * 10-4 * 7650 = 145 кг;

G’’я = 2 * Gy

G’’я = 2* 18,2 = 36,4 кг;

Gя = Gя + G’’я

Gя = 145 + 36,4 = 181,4 кг.

Полная масса стали трансформатора

Gст = Gc + Ся = 211,47 + 181,4 = 392,87 кг.

9. Расчет потерь и тока холостого хода (по § 8.2).

Магнитная система шихтуется из электротехническом тонколистовой рулонной холоднока­таной текстурованной стали марки 3404 толщиной 0,35 мм.

Индукция в стержне

Вс = uв / ( 4,44 * f * Пс )

Вс = 6,32 / ( 4,44 * 50 * 177 *10-4) = 1,6 Тл.

Индукция в ярме

Вя= uв / ( 4,44 * f * Пя )

Вя= 6,32 / ( 4,44 * 50 * 181,7 *10-4) = 1,56 Тл.

По табл. 8.10 находим удельные потери:

при Вс = 1,6 Тл; рс = 1,295 Вт/кг; р з , с = 645 Вт/м2 (шихтовка в одну пластину);

при Вя =1,56 Тл; ря = 1,207 Вт/кг;

при Вз = 1,6 /√ 2= 1,12 Тл; рз = 360 Вт/м2.

По тексту гл. 8 и табл. 8.13 находим коэффициенты для стали 3404 толщиной 0,35 мм при наличии отжига: kп,я = 1,0; kп,р = 1,05; kп,з =1,0; kп, л = 1,0; kп, ш=1,02;

kп,п =l,03; kп,y= 9,38.

Число косых зазоров 5, прямых— 1.

Px = ( kп,р* kп,з* ( рс* Gc + ря * Gя – 4 * ря * Gy + ((рс + ря ) / 2) * kп,у* Gy ) +

+ Σ рз * nз * Пз ) * kп,я * kп,п * kп, ш

Px = ( 1,05 * 1 * ( 1,295 * 211,47 + 1,207 * 145 – 4 * 1,207 * 18,2 + (( 1,295 + 1,207 ) / 2 ) *

* 9,38 * 18,2 ) + 645 * 1 * 177/√2 * 10-4 + 360 * 5/√2 * 177 * 10-4 ) * 1,0 * 1,03 * 1,02 = 725 Вт

Потери холостого хода Px = 725 Вт, или (( 1150 – 725) / 1150) *100 = 37 %.

Потери холостого хода на 37% лучше заданной нормы

По табл. 8.17 находим удельные намагничивающие мощности:

при Вс = 1,6 Тл; qс = 1,8 ВA/кг; qз , с = 24000 ВA/м2 (шихтовка в одну пластину);

при Вя =1,56 Тл; qя = 1,576 ВA/кг;

при Вз = 1,6 /√ 2= 1,12 Тл; qз = 3500 ВA/м2

По тексту гл. 8 и табл. 8.12, 8.20 и 8.21 находим коэффициенты: kт,р = l,18; kт,з=l,0 (при наличии отжига пластин); kт,у=35,2; kт,пл = 1,2; kт,я = 1,0; kт,п=1,05; kт,ш=1,02.

Qx = (kт,р* kт,з * (qс* Gc + qя * Gя – 4 * qя * Gy + ((qс + qя ) / 2) * kт,у * kт,пл * Gy) +

+ Σqз * nз * Пз ) * kт,я* kт,п * kт,ш

Qx = ( 1,18 * 1,0* ( 1,8 * 211,47 + 1,576 * 145 – 4 * 1,576 * 18,2 + (( 1,8 + 1,576) / 2) * 35,2 * 1,2 * 25,6 ) + 24000/√2 * 1 * 177 * 10-4 + 3500/√2 * 5 * 177 * 10-4) * 1,0 * 1,05 *

* 1,02 = 3577 ВА

Относительное значение тока холостого хода

i0 = Qx/ (10 * S)

i0 = 3577 /(10 * 400) =0,894 %,

или ((2,1 – 0,894)/ 2,1) *100 = 57 %.

Активная составляющая тока холостого хода

iоа = Px / ( 10 * S )

iоа =725 / ( 10 * 400) = 0,18 %.

Реактивная составляющая

iop = √ i02i2оа

iop= √ 12 — 0,182 = 0,98 %.

Ток холостого хода (для обмотки НН)

Ix = Qx / ( m * Uф2 )

Ix=3577 /(3 * 400) = 2,98 А

Активное составляющая тока холостого хода, фазное значение,

Ixa = Рх / ( m * Uф2 )

Ixa =725 /(3 * 400) = 0,6 А;

Реактивная составляющая

Ixр = √ Ix2 - Ixa2

Ixр = √ 2,982 - 0,62 = 2,92 А

Коэффициент полезного действия трансформатора

η = ( 1- ((Рк ном +Px) / ( S + Рк ном +Px ))) * 100

η = ( 1 – (( 5565,16 + 725) / ( 400 * 103 + 5565,16 + 725))) * 100 = 98,45

11.Список литературы

1) Тихомиров П.М. «Расчет трансформаторов»; Москва, 1986

2) Сапожников В.А. «Конструирование трансформаторов»; Москва, 1684


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
148098
рейтинг
icon
3130
работ сдано
icon
1353
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
142374
рейтинг
icon
5882
работ сдано
icon
2654
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
95606
рейтинг
icon
2034
работ сдано
icon
1274
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
54 665 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Финансовый университет
Работа была выполнена со всеми требованиями. Хороший исполнитель, рекомендую.
star star star star star
филиал ФГБОУ ВО «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ» в г. Смоленске
Спасибо большое Евгению за своевременную помощь с рефератом. Рекомендую как специалиста
star star star star star
Университет ЧОУВО «МУ им. С.Ю. Витте
отличный исполнитель , преподаватель оценила работу на 86 баллов , советую!)
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

таблица по 40 заболеваниям 1. Острый инфаркт миокарда

Другое, медицина

Срок сдачи к 13 окт.

2 минуты назад

Расчетно-графическая работа в электронном виде

Контрольная, Тепломассообменное оборудование предприятий

Срок сдачи к 3 нояб.

5 минут назад

Помощь с тестом по логике

Онлайн-помощь, Логика

Срок сдачи к 13 окт.

7 минут назад

Решить контрольную

Решение задач, Высшая математика

Срок сдачи к 16 окт.

8 минут назад

Анализ финансовой устойчивости

Курсовая, АФХД

Срок сдачи к 2 дек.

8 минут назад
8 минут назад

Помощь с тестом онлайн

Онлайн-помощь, Политология

Срок сдачи к 13 окт.

8 минут назад

Прошу помогите

Отчет по практике, Нормативно-правовое обеспечение землеустройства и реестров

Срок сдачи к 15 окт.

10 минут назад

Эллиптические кривые

Решение задач, Криптография

Срок сдачи к 14 окт.

12 минут назад

Написать отчет и заполнить дневник по производственной практике

Отчет по практике, Экономическая безопасность

Срок сдачи к 15 окт.

12 минут назад

Организация затрат на хранение товарных запасов и пути оптимизации

Курсовая, Оптимизация процессов транспортировки и проведение оценки стоимости затрат

Срок сдачи к 10 нояб.

12 минут назад

Решение фермы методом вырезания узлов

Решение задач, техмех

Срок сдачи к 19 окт.

12 минут назад

Задание по предмету

Поиск информации, Стратегический менеджмент

Срок сдачи к 31 окт.

12 минут назад

Финансовый учёт и анализ задание

Решение задач, Финансовый учёт и анализ

Срок сдачи к 31 окт.

12 минут назад

Решить задачи максимально понятно

Решение задач, теоретическая механика

Срок сдачи к 19 окт.

12 минут назад

Оценка возможных ситуации с поставщиками методом МАИ

Решение задач, Экономическая безопасность

Срок сдачи к 15 окт.

12 минут назад

Решить 2 задачи из файла

Решение задач, Электрические машины

Срок сдачи к 12 нояб.

12 минут назад

"Структура, уровни и формы туристского продукта"

Курсовая, Виды фитнес-гимнастики, физическая культура и спорт

Срок сдачи к 19 окт.

12 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно