Курсовая работа: Проект трехфазного масляного двухобмоточного трансформатора

м = 8900 кг/м3

Мотв.НН = 8900 . 226,92 . 549,5 . 10-8 = 11,09 кг

4.1.7 Потери в проводах НН, Вт,

Ротв.НН = 2,4  . Мотв.НН = 2,4 . 2,82 . 11,09 =208,67 Вт

4.1.8 Масса отводов ВН, кг

Мотв.ВН = м . Пв.ВН . lотв.ВН . 10-8 = 8900. 235,2 . 11,09 . 10-8 = 0,23 кг

4.1.9 Потери в отводах ВН, Вт,

Ротв.ВН =2,4вн2 . Мотв.ВН = 2,4 . 2,82 . 0,23 = 4,3 Вт

4.1.10 Потери в стенках бака и других элементах конструкции, Вт

Р = 10 .К . S,

Где К - принимаем К = 0,015

S – полная мощность трансформатора, кВА,

Р = 10 . 0,015 . 750 = 112,5 Вт.

4.1.11 Полные потери короткого замыкания, Вт,

Рк = КдНН . Росн.НН + КдВН . Росн.ВН + Ротв.ВН + Ротв.НН + Р =

= 1,001 . 4654,14 + 1996, . 2,74 + 208,67 + 4,3 +112,5 10453,98 Вт

или 1098 . 100% / 600 = 174,2%

4.2 Расчет напряжения короткого замыкания

Рис.5 Поле рассеяния двух концентрических обмоток: 1- обмотка ВН; 2- обмотка НН; 3- ярмо; 4- стержень; 5- поток рассеяния.

4.2.1 Расчет активной составляющей, %,

Uа = Рк / (10S) =10453,98 / 10 . 750 =1,39%

4.2.2 Расчет реактивной составляющей, %,

Uр = 7,92 . f . S| . ар . Кр . Кq . 10-3 / U,

Где  = Д12 / Но

Д12 = Д//1 + а12 = 35,9 + 0,9 = 36,8 см

 = 3,14 . 36,15 / 73,27 = 1,55

ар – ширина приведенного канала расстояния, см,

ар = 0,9 + = 11,65 см

Кq – коэффициент учета неравномерного распределения витков по высоте Кq = 1,

Кр – коэффициент, учитывающий отклонения реального поля рассеяния от идеального параллельного,

Кр  1-

 = (а12 + а1 + а2) /Но == 0,14

Кр = 1- 0,14 = 0,86

Uр = = 16,13%

4.2.3 Напряжение короткого замыкания, %,

Рис.6 Продольное и поперечное поля в концентрических обмотках: 1и 2- обмотки внутренняя и наружна

Uк =  = = 16,13% Или = 358,5 В

4.3 Расчет механических сил в обмотках

4.3.1 Установившейся ток короткого замыкания, А,

Iк.у. = Iном.ВН . 100 / Uк  == 895,8 А

4.3.2 Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания,А,

iк.max = 1,44 . Kmax . Iкy,

где Kmax – коэффициент учитывающий периодическую составляющую тока КЗ.

Kmax = 1 + e -Ua \ Up = 1+ e - = 0,27

Iк.max = 1,41 . 0,27 . 895,8 = 341 А

4.3.3 Радиальная сила, Н,

Fp = 0,628(iк.max . BH)2. Кр . 10-6 = 0,628(341 . 178)2 . 1,55 . 0,86 . 10-6 =

= 3168,45 Н.

4.3.4 Полная осевая сила, Н,

Fос.д = (Fр . ар) / 2Но = = 251,89 Н.

Рис.6 Осевые силы: а- определение hх; приближенное определение lа.р.:

1- обмотка НН; 2- обмотка ВН; 3- стержень; 4- прессующее кольцо; 5- ярмовая балка; 6- стенка бака.

Согласно рис. вторая составляющая осевой силы, равна = 0, т.к. регулировочные витки располагаются по высоте всего наружного слоя.

4.4 Расчет обмоток на магнитную прочность

Рис.6 К определению механических напряжений.

4.4.1 Напряжение на сжатие в проводе обмотке НН, МПа,

сж.р= Fр / 2НН . Пв.НН = = 0,24 МПа

или сж.р.д= = 0,008%

4.4.2 Напряжение сжатия на прокладках обмотки НН, МПа

сж.= Fос.д / (n пНН . a1 . bпНН),

где nп – число прокладок по окружности обмотки;

a1 – радиальный размер обмотки, мм;

bп – ширина прокладки, мм

сж = = 1.48 МПа

или сж.д = = 7,4%  допустимого.

4.5 Расчет температуры нагрева обмоток при коротком замыкании

4.5.1 Температура обмотки через tк = 4сек. Возникновения короткого замыкания, оС,

Vк.а = (670tк / (12,5 . (Uк/ IВН)2 – tк)) + Vн,

Где tк – наибольшая продолжительность короткого замыкания,

Vн – начальная температура обмотки, Vн = 90оС.

Vк.а =  + 90 = 96,50С,

Что ниже допустимой температуры для медных обмоток

Vк.а  2500С, табл.8.1(1).

4.5.2 Время достижения температуры 2500С, с,

tк 250 = 2,5 (Uк / ВН)2 = 82,96 с.

5. Расчет магнитной системы

5.1 Определение размеров и массы магнитопровода

Выбираем трехфазную конструкцию магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми на среднем. Прессовку стержня осуществляем расклиниванием с обмоткой, ярма – ярмовыми балками без бандажей.

5.1.1 Рассчитываем расстояние между осями обмоток, см,

А = Д//2 + а22 = 93,7 +0,8 = 94,5 см принимаем 95.

По табл. 9.1(1) определяем сечения стержня, ярма и объема угла:

Пф.с. = 278 см2; Пя = 279 см2; hя =17,5 см; Vу =4,69 дм2.

5.1.2 Определим высоту окна, см,

Н = Но +h| о +h||  о = 73,27+ 2 + (1,5+1,8) = 78,57 cм, принимаем 79.

5.1.3 Масса угла, кг,

Му =V у . ст.. Кз,

Где V у – объем угла, дм2; Кз – коэффициент заполнения сечения сталью; ст – плотность электротехнической стали, ст = 7850 кг/см2

Му = 4,69 . 7,65 . 0,96 = 34,44 кг

5.1.4 Масса стержней, кг,

Мс = с . Пф.с. Кз. . (Н + hя) ст. 10-3 – с. Му,

Где с – число стержней магнитной системы;

Пф.с – площадь поперечного сечения стержня, см;

hя – высота ярма.

Мс = 4 .278 . 0,96 .(79 +17,5) . 7,65 . 10-3 – 3 . 34,44 = 487,73 кг

5.1.5 Масса ярма, кг,

Мя = 4 Пф.я . Кз . А . ст . 10-3 – 4 Му,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5