Курсовая с практикой на тему Проект трёхфазного двухобмоточного понижающего трансформатора для питания сельских потребителей.

Содержание:

Исходные данные 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Расчет основных электрических параметров 6
2 Определение исходных данных расчетов 8
2.1 Выбор схемы, конструкции и технологии изготовления магнитной системы 8
2.2 Выбор марки и толщины листов стали и типа изоляции пластин, индукции в магнитной системе 9
2.3 Выбор материала обмоток 10
2.4 Предварительный выбор конструкции обмоток 10
2.5 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток 10
2.6 Предварительный расчет трансформатора 12
2.7 Определение диаметра стержня и высоты обмотки, предварительный расчет магнитной системы 13
3 Определение основных коэффициентов трансформаторов 14
4 Определение основных размеров 16
5 Расчет обмоток низкого и высокого напряжения 17
5.1 Обмотка НН 18
5.1 Обмотка ВН 20
6 Определение параметров короткого замыкания 23
6.1 Потери короткого замыкания 23
6.2 Напряжение короткого замыкания 23
6.3 Определение механических сил в обмотках 24
7 Расчет магнитной системы 26
8 Определение параметров холостого хода 29
8.1 Потери холостого хода 29
8.2 Расчет тока холостого хода 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
Список литературы 33

Введение:

Силовой трансформатор - это один из важнейших элементов электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в современных сетях не менее чем пяти-шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах.
Трансформатор – это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.
В народном хозяйстве используются трансформаторы различного назначения в диапазоне мощностей от долей вольт-ампера до 1 миллиона кВА и более. Принято различать трансформаторы малой мощности с выходной мощностью 4 кВА и ниже для однофазных и 5 кВА и ниже для трёхфазных сетей и трансформаторы силовые мощностью от 6,3 кВА и более для трёхфазных и от 5 кВА и более для однофазных сетей.
Проектирование трансформатора ставит целью повышение качества трансформатора, экономия материалов и затрат на производство трансформатора, а также снижение потерь энергии при их работе. Полученный при проектировании опыт может быть полезен инженерам и техникам, работающим в области проектировании, производства, эксплуатации и ремонта трансформаторов.
Целью данной курсовой работы является проектирование трёхфазного масляного трансформатора ТМ – 25/10, соответствующего ГОСТ 12022-76.

Заключение:

В данной работе разработан силовой трехфазный масляный трансформатор мощностью 25 кВА.
В ходе выполнения работы была выбрана цилиндрическая многослойная обмотка из прямоугольного провода как на стороне НН, так и на стороне ВН. Достоинством обмотки является её хорошее заполнение окна магнитной системы и простая технология изготовления. Выбор прямоугольного провода позволил найти оптимальную плотность тока при минимальной массе металла обмотки, а также при прямоугольном сечении провода намотанная обмотка получается более компактной, а значит и механически прочней, влияя при этом на габариты трансформатора.
Отклонение напряжения короткого замыкания трансформатора составляет -1,19 %. При расчете не рекомендуется допускать его отклонение более чем на ± 5% заданного значения, в противном случае это может привести к увеличению потерь короткого замыкания.
Магнитная система представлена по ГОСТ из пластин толщиной 0,35 мм из стали 3411. Сталь плоскошихтованная холоднокатаная, что способствует уменьшению потерь потока (потоки рассеяния), но дороже в изготовлении (сложная и дорогостоящая технология). При стыке, выгоднее использовать косой стык (шесть косых стыков по углам и на среднем стержне). Применение холоднокатаной стали целесообразней с точки зрения эффективности работы трансформатора. Магнитные свойства холоднокатаной стали, существенно ухудшаются при различных механических воздействиях. Несмотря на этот недостаток холоднокатаной стали ее применение целесообразней с точки зрения эффективности работы трансформатора, т.к. трансформаторы с магнитной системой из такой стали имеют относительно малые потери и ток холостого хода, дают экономию в расходе активных, изоляционных и конструкционных материалов и являются экономичными в эксплуатации. Уменьшаются габариты трансформаторов. 

Фрагмент текста работы:

2.2 Выбор марки и толщины листов стали и типа изоляции пластин, индукции в магнитной системе
В ходе проектирования выбирается холоднокатаная электротехническая сталь марки 3411, толщиной 0,35 мм.
Пластины электротехнической стали, заготовленные для сборки магнитной системы, во избежание возникновения между ними вихревых токов должны быть надежно изолированы одна от другой. Это осуществляется нагревостойким электроизоляционным покрытием, что позволяет получить надежную и достаточно прочную изоляцию пластин, при высоком коэффициенте заполнения сечения пакета пластин сечением чистой стали. По таблице 2.2 [1] с учетом полной мощности трансформатора выбирается вид изоляционного покрытия. Покрытие − нагревостойкое.
Коэффициент заполнения равен k_з=0,96.
В соответствии с рекомендациями и исходными данными, по таблице 2.4 [1] выбирается индукция в стержнях трансформатора равная B_c=1,5 Тл.
2.3 Выбор материала обмоток
В данном курсовом согласно исходным данным проекте материал обмоток – алюминий.
2.4 Предварительный выбор конструкции обмоток
Согласно с указаниями, приведенными в таблице 5.8 [1] с учетом полной мощности трансформатора выбираются цилиндрические многослойные обмотки из прямоугольного провода на сторонах НН и ВН. Выбранные конструкции обмоток характеризуются простой технологией изготовления, однако вместе с этим обладают меньшей охлаждаемой поверхностью по сравнению с обмотками, имеющими радиальные каналы.
Простой цилиндрической обмоткой называется обмотка, сечение витка которой состоит из сечений одного или нескольких параллельных проводов, а витки и все их параллельные провода расположены в один ряд без интервалов на цилиндрической поверхности в ее осевом направлении. Обмотка, состоящая из двух или большего числа концентрически расположенных простых цилиндрических обмоток (слоев), называется двухслойной или многослойной цилиндрической обмоткой.