ЗМІСТ
ВСТУП
1. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХВЕЛИЧИН
2. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ РОЗМІРІВТРАНСФОРМАТОРА
3. ВИЗНАЧЕННЯ ВАГИ АКТИВНИХМАТЕРІАЛІВ
4. РОЗРАХУНОК ХАРАКТЕРИСТИК
5. ТЕПЛОВОЇ РОЗРАХУНОК ТРАНСФОРМАТОРА
ВИСНОВОК
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП
Електрична енергія має ряд переваг перед іншими формамиенергії. Вона легко перетворюється на механічну, світлову, хімічну та іншіформи енергії, економічно передається на великі відстані, розподіляється міжбудь-яким числом приймачів енергії різної потужності. Тому електричнаенергія отримала широке застосування у всіх галузях народного господарства - впромисловості, на транспорті, в сільському господарстві та ін
У промисловості на основі електрифікації все ширше впроваджується комплекснамеханізація і автоматизація виробничих процесів. Інтенсивно розвиваєтьсяелектротехнології - електротермічні та електролітичні способи одержання іобробки металів. З кожним роком стають до ладу все нові і новіавтоматичні лінії машин, цехи і заводи-автомати. За допомогою електроенергіїздійснюється електрозварювання, загартування сталі струмами високої частоти і ін
Процес виробництва і передачі електроенергії є настільки динамічнимі постійно схильним випадковим підбурює впливів, що безавтоматичного керування його функціонування неможливо. Такі йогоособливості, як рівність в кожен момент часу генерується і випадковозмінюється, необхідної навантаженням, потужностей, час від часу виникаютькороткі замикання, висока швидкоплинність електромагнітних іелектромеханічних перехідних процесів, обумовили розвиток технічнихзасобів автоматичного керування ще в початковий період становленняелектроенергетики. Під автоматичним розуміється управління процесомвиробництв, передачі і споживання електроенергії в цілом
у безбезпосередньої участі людини.
Зазвичай змінний струм, проходячи шлях від генератора до споживача,трансформується 8-9 разів. Отже, сумарна потужність силовихтрансформаторів в декілька разів перевищує потужності всіх генераторів,встановлених на електростанціях.
Крім передачі і розподілу електричної енергії між споживачамисилові трансформатори знаходять широке поширення для спеціальних навантажень:в різних випрямних, перетворювальних, захисних та інших пристроях.Тому трансформатори є найбільш поширеними електротехнічнимипристроями.
Трансформатор - це статичний електромагнітний апарат, службовець дляперетворення змінного струму однієї напруги в змінний струм іншої принезмінній частоті.
Принцип роботи трансформатора грунтується на законі електромагнітноїіндукції. Конструктивно трансформатор складається їх двох або декількох обмоток,пов'язаних електромагнітно. Для посилення магнітного зв'язку між обмоткамитрансформатора їх розташовують на сталевому сердечнику.
Проектування нового трансформатора складається з декількох етапів:розробка ескізного проекту; технічного проекту; робочого проекту та конструкторсько-технологічноїпідготовки виробництва.
На відміну від реального проектування в конструкторських бюро, навчальнийпроектування має свої особливості. Вони полягають в тому, щоб ученьотримав навички правильного вибору основних розмірів і конструктивних елементівокремих частин трансформатора, що задовольняють вимогам завдання напроектування; освоїв методи розрахунку всіх технічних даних трансформатора.
Для навчального проектування часто використовується не теоретичні рішення,а напівемпіричні формули, які відразу дають можливість знайти такі основнірозміри трансформатора, при яких найбільш імовірно задовольнилися бвимоги завдання на проектування.
1. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВЕЛИЧИН
1.1 Потужність однієї фази іодного стрижня, кВА
У відповідності із завданням маємо трифазний трансформатор стрижневого типуз концентричними обмотками.
кВА, (1.1)
кВА.
1.2 Фазні напруги і струми:
В. (1.2)
В. (1.2 a)
А. (1.2 б)
А.
А. (1.2 в)
А.
1.3 Активна і реактивні складові напруги КЗ
(1.3)
(1.3 а)
2. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ РОЗМІРІВ ТРАНСФОРМАТОРА
2.1 Вибір щільності струму в обмотках
Так як матеріалом обмоток є мідь, то для неї щільність струмуслід вибирати в межах 2-3,5 А/мм 2 .
Нехай О” = 3.0 А/мм 2 .
2.2 Визначення діаметра стрижня
,
мм (2.2)
Приймаємо d = 0,42 м.
Задаємо величину магнітної індукції в стержні
= 1,35 Тл.
2.3 Розрахунок числа витків обмотки НН
(2.3)
.
Де см 2 ;
- визначаємо по ескізусхідчастого стрижня.
K 32 = 0.95 - коефіцієнт заповнення.
Рисунок 1 - Ескіз ступінчастого стрижня
2.4 Розрахунок числа витків обмотки ВН
(2.4)
2.5 Визначення коефіцієнта трансформації та уточнення числа витків обмоткиВН
(2.5)
Перевіримо коефіцієнт трансформації по відношенню фазних напруг
, (2.5a)
Величини вийшли настільки близькі, що перераховувати число витків немаєнеобхідності.
Визначення регулювальних витків обмотки ВН
У відповідності із завданням, обмотка ВН повинна дозволяти східчасторегулювати витки вище номінального значення і нижче його. Зробитивідповідну отпайки для регулювання витків вниз від номіналу можна завжди,а для того, щоб збільшити кількість витків, їх потрібно додатковозарезервувати (передбачити) у обмотці ВН. Відповідні розрахунки зведемо втаблиці 1.
Таблиця 1 - Розрахунок регулювальних витків обмотки ВН
Рег.
-5%
-2.5%
Номінал
+2.5%
+5%
W ВН
1700
1744
1789
1834
1878
2.6 Площа поперечного перерізу одного витка обмотки ВН
(2.6)
мм 2 .
Далі необхідно вибрати стандартне значення обмотувального дроту.Приймаємо стандартне значення площі поперечного перерізу проводу обмотки ВН мм 2 .
Площа поперечного перерізу витка обмотки НН
(2.6a)
мм 2 .
Приймаємо стандартне значення площі поперечного перерізу проводу обмоткиНН рівним 28,95 мм 2 .
Малюнок 2 - Коефіцієнт заповнення вікна трансформатора обмотувальної міддю
Коефіцієнт заповнення вікна трансформатора обмотувальної міддю (без ізоляції):
За графіком, показаному на малюнку 2 визначаємо = 0,29; = 0,36.
2.7 Площа поперечного перерізу обмотки НН
(2.7)
см 2 .
2.8 Площа поперечного перерізу обмотки ВН (з урахуванням + 5% регулювальнихвитків):
(2.8)
см 2 .
2.9 Розрахунок розмірів головної ізоляції вікна трансформатора (відповідноз малюнком 3)
Випишемо головні ізоляційні проміжки для нашого випадку:, см (з урахуванням ємнісних іпресуючих кілець);, см;, см;, см;, див
Для розрахунків доцільно приймати наступні співвідношення головнихізоляційних проміжків
Приймемо попередньо відношення висоти обмотки НН до її ширини рівним У цьому випадку.
Рисунок 3 - Ескіз вікна
Після чого знаходимо:
(2.9)
см.
см.
(2.9 a)
см.
2.10 Висота стрижня дорівнює:
(2.10)
см.
2.11 Відстань між сусідніми стрижнями (ширина вікна трансформатора)
(2.11)
см.
3. ВИЗНАЧЕННЯ ВАГИ АКТИВНИХ МАТЕРІАЛІВ
3.1 Середня довжина витка обмотки НН
(3.1)
см.
3.2 Середня довжина ви...
