|
|
Задание
|
|
|
Введение
|
|
|
Исходные данные
|
|
1
|
Основные этапы расчета
|
|
2
|
Предварительный расчет трансформатора.
|
|
3
|
Расчет обмотки низшего напряжения.
|
|
4
|
Расчет обмотки высшего напряжения.
|
|
5
|
Расчет параметров короткого замыкания.
|
|
6
|
Расчет магнитной системы трансформатора
|
|
7
|
Расчет потерь тока и холостого хода
|
|
8
|
Тепловой расчет.
|
|
9
|
Расчет основных геометрических размеров бака трансформатора
|
|
10
|
Тепловой расчет бака. Окончательный расчет повышения температуры обмоток и масла
|
|
11
|
Определение массы масла и конструктивных материалов
|
|
12
|
Коэффициент полезного действия трансформатора
|
|
|
Заключение
|
|
|
Список литературы
|
Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную), имеющую другие характеристики. Принцип действия трансформатора основан на законе электромагнитной индукции, открытом английским физиком Фарадеем в 1831 г. Явление электромагнитной индукции состоит в том, что если внутри замкнутого проводникового контура изменяется во времени магнитный поток, то в самом контуре наводится (индуктируется) электродвижущая сила (э. д. с.) и возникает индукционный ток. Чтобы уменьшить сопротивление по пути прохождения магнитного потока и тем самым усилить магнитную связь между первичной и вторичной катушками или, как их более принято называть, обмотками, последние должны быть расположены на замкнутом железном (стальном) сердечнике (магнитопроводе). Применение замкнутого стального магнитопровода значительно снижает относительную величину потока рассеяния, так как проницаемость применяемой для магнитопроводов стали в 800-1000 раз выше, чем у воздуха (или вообще у диамагнитных материалов).
Трансформатор состоит из магнитопровода и насаженных на него обмоток. Кроме того, трансформатор состоит из целого ряда чисто конструкционных узлов и элементов, представляющих собой конструктивную его часть. Элементы конструкции служат главным образом для удобства применения и эксплуатации трансформатора. К ним относятся изоляционные конструкции, предназначенные для обеспечения изоляции токоведущих частей, отводы и вводы - для присоединения обмоток к линии электропередачи, переключатели - для регулирования напряжения трансформатора, баки - для заполнения их трансформаторным маслом, трубы и радиаторы - для охлаждения трансформатора и др.
Исходные данные
|
Мощность трансформатора:
|
25 кВА
|
|
Напряжение холостого хода:
|
6000 ± 5 % / 400 В
|
|
Схема соединения обмоток:
|
звезда/звезда
|
|
Частота:
|
50 Гц
|
|
Материал обмоток:
|
медь
|
|
Марка стали:
|
3411
|
|
|
|
Потери холостого хода:
|
105 Вт
|
|
Потери короткого замыкания:
|
600 Вт
|
|
Ток холостого хода:
|
3,2 %
|
|
Напряжение короткого замыкания:
|
4,5 %
|
1. Основные этапы расчета.
1.1. Предварительный расчет трансформатора.
Для выполнения электромагнитного расчета трансформатора необходимо определить основные электрические величины: мощность на одну фазу и стержень, номинальные токи на стороне ВН и НН, фазные токи и напряжения, составляющие напряжения короткого замыкания, испытательные напряжения обмоток.
Расчет проводим для трехфазного трансформатора стержневого типа с концентрическими обмотками.
Мощность одной фазы и одного стержня:
- П. М. Тихомиров. Расчет трансформаторов: Учеб. пособие для вузов. М.: "Энергоатомиздат", 1986.
- А. М. Дымков. Расчет и конструирование трансформаторов. Учебник для техникумов. "Высшая школа", 1971.
- В. Е. Китаев. Трансформаторы. "Высшая школа", 1967.
- А. В. Сапожников. Конструирование трансформаторов. Госэнергоиздат, 1956.
- М. М. Кацман. Электрические машины и трансформаторы. "Высшая школа", 1971.
- М. П. Костенко и Л. М. Пиотровский. Электрические машины. "Энергия", 1964.
- А. М. Голунов. Охлаждающие устройства масляных трансформаторов. "Энергия", 1964.
- В. В. Порудоминский. Трансформаторы с переключением под нагрузкой. "Энергия", 1965.
- П. М. Тихомиров. Расчет трансформаторов для дуговых электрических печей. Госэнергоиздат, 1959.
- Е. А. Каганович. Испытание трансформаторов малой и средней мощности на напряжение до 35 кв включительно. "Энергия", 1969.
- В. П. Шуйский. Расчет электрических машин. "Энергия", 1968.
