Курсовая работа: Расчет силового трансформатора

Определим площадь сечения провода обмотки НН:

По сортаменту провода [1] выбираем провод АПБ-20,84 мм2 со сторонами 2 и 10,6 мм, толщиной изоляции 0,5 мм на две стороны.

Получаем размеры провода 2,5 и 11,1 мм. Намотку будем вести в один провод

Полное сечение витка определяем как:

                                                                            (3.5)

где  - площадь сечения одного провода, мм2,

 - число параллельных проводов обмотки.

Действительная плотность тока равна:

                                                                               (3.6)

Проверим провод по плотности теплового потока на охлаждающей поверхности. В масляных трансформаторах с естественной циркуляцией масла он не должен превышать 1200 … 1400 Вт/м2.

                                                                               (3.7)

где 1,72 – коэффициент для алюминиевого провода,

=0,8 (для цилиндрических катушек).

Число слоев обмотки выбирается обычно равным двум. Для трансформаторов мощностью на один стержень до 6 – 10 кВ·А обмотка может быть намотана в один слой и в редких случаях для более мощных трансформаторов – в три слоя [2].

Число витков в одном слое обмотки (для двухслойной обмотки):

                                                                                       (3.8)

Осевой размер (высота) витка определяется:

                                                                                       (3.9)

Осевой размер обмотки, см:

                                                        (3.10)

Радиальный размер двухслойной обмотки определяется по формуле:

                                                                                (3.11)

Радиальный размер канала  при U≤1 выбирается по условиям изоляции не менее 0,4 см.

Внутренний диаметр обмотки:

                                                                                     (3.12)

Наружный диаметр обмотки:

                                                                             (3.13)

Средний диаметр обмотки равен:

                                                                              (3.14)

Для расчета активной массы обмотки используем формулу:

                                                   (3.15)

где - число активных стержней трансформатора;

 - средний диаметр обмотки, см;

 - число витков обмотки;

 - площадь сечения витка, мм2.

Подставив значение плотности материала обмоток  (для алюминия  = 2700 кг/м3), получим следующую формулу:

                                                    (3.16)

Масса изоляции провода составляет порядка 1,5% от массы провода, т.е. 0,45 кг.

3.3 Расчет обмоток высшего напряжения

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:

                                                                               (3.17)

Число витков на одной ступени регулирования напряжения при соединении обмотки ВН в «звезду» равно:

                                                                                    (3.18)

где  - напряжение на одной ступени регулирования обмотки, В;

 - напряжение одного витка обмотки, В.

Обычно ступени регулирования напряжения делаются равными между собой и, в соответствие с ГОСТом при мощностях дл 250 МВ·А, делаются ответвления +5%; +2,5%; 0%; -2,5%; -5%.

Для четырех ступеней регулирования имеем:

Напряжение, В Число витков на ответвлениях

36750 5456 + 2·136 = 5728

35875 5456 + 136 = 5592

35000 5456

34125 5456 - 136 = 5320

33250 5456 - 2·136 = 5184

Плотность тока в обмотке ВН предварительно определяется по формуле:

                                                                         (3.19)

Определим площадь сечения провода:

                                                                                   (3.20)

По сортаменту провода [4] выбираем провод АПБ -1,77 диаметром d = 1,40 мм, толщиной изоляции 0,4 мм.

Полное сечение витка определяем как:

                                                                            (3.21)

где   - площадь сечения выбранного провода, мм2;

 - число параллельных проводов.

Действительная плотность тока:

                                                                              (3.22)

Далее определяем число витков в одном слое обмотки:

                                                                            (3.23)

Тогда необходимое количество слоев будет равно:

                                                                                        (3.24)

Дробное число слоев округляем до целого большего значения – 18.

Рабочее напряжение двух слоев определяем по формуле:

                                                                          (3.25)

По рабочему напряжению двух слоев выбираем общую толщину  кабельной бумаги между двумя слоями обмотки [4]:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8