Курсовая работа: Трансформатор силовий трифазний потужністю 740 кВА

Тоді осьовий канал (див. мал.3.9)

 =0,1∙1,4∙ 0,0202=0,0028 м.

Повинен бути не менше 0,004 м, приймаємо

Число рейок по колу обмоток НН

товщина междувиткових прокладок==0,004 м.

Орієнтовний осьовий розмір витка для одноходової гвинтової обмотки і рівномірно розподіленою транспозицією по формулі (6.17) [1]

0,477/(19+4)-0,95∙0,004=0,0169 м

де =0,95 – коефіциєнт, який враховує усадку прокладок між котушками після сушки і опресовування обмотки.

Максимальний осьовий розмір витка для одноходової обмотки дорівнює максимальному розміру обмотувального  в ізоляції і не може перевищувати =16,5 мм для мідного і =18,5 мм для алюмінієвого . Тому при отриманні по формулі =0,0165 м для мідного  і =0,0185 м для алюмінієвого  необхідно застосовувати одноходову обмотку. При отриманні по формулі 0,035...0,045 м застосовують двухходову обмотку. Отже при =0,0169 вибираємо обмотку з числом ходів

Вибір розмірів поперечного перерізу обмотки пов'язаний з щільністю теплового потоку на охолоджуваній поверхні обмотки . Значення  з метою недопущення надмірного нагріву обмоток в трансформаторах  природним масляним охолоджуванням обмежується  Вт/ м2. Перевищення  приводить до значного збільшення маси системи охолодження, а також до значного нагріву масла в каналах обмоток, що прискорює старіння масла. Зниження допустимих значень  для мідних обмоток приблизно до 1000 Вт/м2 дозволить   старіння масла і подовжити терміни його заміни.

Вибираємо гвинтову обмотку  радіальними каналами між витками з рівномірно розподіленою транспозицією.

У обмотках масляного трансформатора  прямокутного , кожен , який з двох сторін омивається маслом (у одно і двошарових циліндрових з намотуванням на ребро, в гвинтових і безперервних котушкових з намотуванням навзнаки) максимальне значення більшого з двох розмірів поперечного переріза   визначається приблизно (5.7) [1] для мідного :

 = 1200∙1,0/(1,07∙2∙0,01)=0,0100 м

де - коефіцієнт закриття поверхні, для гвинтових і котушкових обмоток в данній формулі попередньо приймаємо  (стор. 315 [1]).

Значення більшого здвох розмірів поперечного перерізу   визначається:

=0,0169∙103/2-0,5∙2=7,45 мм.

де  - товщина ізоляції .

Необхідно .

По одержаних орієнтовних значеннях =319,98 мм2 при =

=7,45 мм по табл. 5.2 [1] вибираємо  - число паралельних провідників; миінімальне число  в одноходової обмотці чотири, у двухходової вісім (стор. 271 [1]).

Попередньо приймаємо число паралельних проводів

=319,98/8=40 мм2,

По табл. 5.2 [1] вибираємо більший номінальний розмір проводу

Товщина ізоляції  мм, тоді =5,5, =8,

 тоді маємо переріз обмотки НН:

 57,5

 АПБ 88

Щільність струму в обмотці

 =1069,4/(8∙36,6)=3,65 А/мм2

переріз обмотки низької напруги

=8∙36,6=292,8 мм2.

Осьовий розмір витка

=8 мм.

Осьовий розмір (висота) обмотки, опресованої після сушки трансформатора визначається по наступних формулах:

для одноходової обмотки (=1) з трьома транспозиціями по (6.21) [1]

=8∙(19+4)∙10-3+0,95∙0,004∙(19+3)=0,268 м

де =0,95 –коеффициент, що враховує усадку прокладок між котушками після сушки і опресовування обмотки;

для двоходової обмотки (=2) з рівномірно розподіленою транспозицією

 

=2∙8∙(19+1)∙10-3+0,95∙0,004∙(2∙19+1)= 0,468 м

У нашому випадку =2, тому приймаємо

=

0,468

м.

Радіальний розмір обмотки (рис. А.5)

=(8∙5,5)/2=0,022 м.

Ізоляція між обмоткою НН і стрижнем, а також між обмотками ВН і НН виконується при потужності трансформатора 25-630 кВА м'якими циліндрами, намотаними при  трансформатора  електроізоляційного картону. При потужності трансформатора більше 630 кВА - твердими паперово-бакелітовими циліндрами. Приймаємо товщину циліндра (див. рис. А.5) по табл.4.4 для =740 кВА і =5 кВ.

=

4

м.

Обмотка намотується на рейках, приймаємо

=

10

.

Радіальний розмір ( товщина рейок - по табл. 4.4 для =5 кВ)

=

6

м,

на паперово-бакелітовому циліндрі з наступними розмірами.

Внутрішній діаметр циліндра паперово-бакелітового циліндра

0,22+2(0,015-0,006-0,004)=0,23 м

Зовнішній діаметр циліндра

=0,23+2∙0,004=0,238 м

Виступ циліндра за висоту обмотки низької напруги  (див. малий. А.6) забезпечує відсутність розряду по поверхні циліндра між обмотками або з обмотки на стрижень. Приймаємо осьові розміри циліндрів ВН і НН однаковими по конструктивних міркуваннях. Отже,  вибирається по табл. 4.4 [1] для =25 кВ

==

20

м,

Осьовий розмір циліндра

=0,468+2∙0,02=0,508 м

отже циліндр має розміри, м

       0,23

 Æ ---------- 0,508

       0,238 .

Внутрішній діаметр обмотки

=0,22+2∙0,015=0,25 м.

Зовнішній діаметр обмотки

0,25+2∙0,022=0,294 м.

Радіальний розмір рейок (перевірка)

=(0,25-0,238/2)= 0,006м.

Щільність теплового потоку на поверхні обмотки НН з каналами між всіма витками по (7.19) [1]. Вибираємо число рейок між обмоткою НН і циліндром обмотки ВН:

=

10

шт.

Вибираємо ширину рейок:

==

0,02

м.

Визначаємо коефіцієнт закриття поверхні

=1-10∙0,02/(3,14•0,294)=0,783.

Для гвинтової одноходової обмотки (=1) число витків в =1,0; для двоходової гвинтової обмотки(=2) число витків =0,5 (див. стор. 314). Приймаємо для = 2

=

0,5

.

107∙3,65∙106∙1069,4∙0,5∙1,05∙10-10/(0,783∙(0,022+8∙10-3))=933 Вт/м2,

де - коефіцієнт додаткових втрат, приймаємо 1,05;

Маса металу обмотки  міді по (7.6) [1]:

Середній діаметр обмотки НН

=(0,25+0,294)/2 =0,272 м.

28∙103∙3∙0,272∙19∙292,8•10-6=127 кг

де  число стрижнів.

Маса  по табл. 5.5 [1]

 =1,02∙127=130 кг

Розрахунок обмотки високої напруги

Згідно табл. 5.8 [1] вибираємо безперервну котушкову обмотку з прямокутного  (рис. А.12 ). Групу послідовно  витків, які намотані у вигляді спіралі і відокремлену від других таких же груп, називають котушкою, а обмотку, яка складається з ряду котушок, що розташовані в осьовому напрямі, називають котушковою. Котушкові обмотки можуть бути дисковими, які набираються з окремих намотаних котушок (рис. А.12,а), або безперервними, які намотуються без розриву (малий. А.12,б), наприклад, перехід з однієї котушки 1 в іншу 6 (малий. А.12,д) здійснюється без паяння. Котушки намотують на рейки 3, які утворюють вертикальний канал уздовж внутрішньої поверхні обмотки. На рейках закріплюють прокладки 5, які утворюють горизонтальні канали між котушками.

У витках обмотки може бути від одного до шести паралельних . При двох і більш  необхідно вирівнювати їх довжину і положення в магнітному полі розсіяння, для чого  міняють місцями, тобто роблять транспозицію (рис. А.12,д).

Число витків при номінальній напрузі

3468/12,16=285.

Число витків для котушкової обмотки повинне бути парним (стор.289) [1], тому приймаємо

=

286

витков.

Згідно ГОСТ 12022-76 передбачаємо відгалуження +5%, +2,5%, -2,5%, -5% номінальної напруги окрім основного на затисках з номінальною напругою.

Напруга на одному ступені регулювання або різниця напруг двох сусідніх відгалужень в %

=

2,5

%,

у абсолютних величинах

=2,5∙6000/100=150 В.

Число витків в одному ступеню регулювання

=6000•0,025/(12,16•1,73)= 7,1,

Приймаємо

=

7,1

витка (ів).

Число витків в котушці повинне бути цілим або дробним, в останньому випадку знаменник дробу означає число рейок по колу обмотки

Приймаємо число рейок між циліндром і обмоткою ВН.

=

10

.

Приймаємо =7,1 витка (ів)

Таблиця 3.1. Відгалуження обмоток ВН

Напруга, В	Выдгалуження обмотки	Число витків на відгалуженнях
6300	А2А3 В2В3 С2С3	300,2
6150	А3А4 В3В4 С3С4	293,1
6000	А4А5 В4 В5 С4 С5	286
5850	А5А6 В5 В6 С5 С6	278,9
5700	А6А7 В6 В7 С6 С7	271,8

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8