Курсовой проект
По дисциплине: «Монтаж, Наладка, Эксплуатация и Ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий»
Тема курсового проекта: «Расчет параметров реактора и определение характеристик изоляции трансформатора»
Вариант №17
Выполнила:
Студентка гр. ЗЭС-412С
Караева К.В.
Шифр зачетной книжки 12026 97
Проверил:
Юксеев Ю.А.
Г. Екатеринбург 2015г.
Содержание
Исходные данные для курсового проектирования. 3
1. Расчёт и установка реакторов. 4
2. Определение характеристик изоляции трансформаторов. 15
Список литературы.. 17
Исходные данные для курсового проектирования
Таблица 1. Исходные данные для проектирования реактора
| Вариант | Схема | Uвв/Uнн | Iнн | Номинальное индуктивное сопротивление реактора Хр % | Время протекания тока термической стойкости,с tT | Материал материла провода |
| 110/10 | 3,5 | Медь |
Таблица 2. Исходные данные характеристик изоляции трансформатора
| Вариант | Заводские данные | Монтажный протокол | Заводские данные | Монтажный протокол | ||||
| tgδ | T0 | tgδ | T0 | R60 | T0 | R60 | T0 | |
| 1,16 | 22,5 | 1,40 | 17,8 | 22,5 | 24,5 |
1. Расчёт и установка реакторов.
Исходные данные:
UНОМ = 10 кВ
IНОМ = 1000 А
Индуктивное сопротивление реактора ХР = 4%
f = 50 Гц
Время протекания тока термической стойкости t T = 3,5c
Материал провода – Медь
Реактор бетонный.
1. Определяем сечение кабеля
S= 
= 370,37 мм2
где, J ном – экономическая плотность тока, принимает J ном = 2,7.
Для реакторов с воздушным охлаждением J ном:
· на токи до 100 А с дисковой обмоткой – 1,2 - 1,8
· на токи от 150 – 3000 А с кабельной обмоткой – 2 – 2,7
· с масляным охлаждением – 3 - 3,5
Выбираем из таблицы обмотку реактора:
| Iном. А | |||||||||
| S. мм2 | 1х210 2х120 | 2х120 2х135 2х150 | 2х150 3х185 | 3х135 3х150 | 4х150 4х175 |
Выбираем тройной кабель сечением 3х150 м2.
2. Проверяем реактор на термическую стойкость
где 55000 – для медной обмотки
=55,56А/мм2
По термической стойкости реактор соответствует.
3. Определяем индуктивность реактора
= 
· 10-3Гн=0,73мГн
4. Определяем индуктивность реактора (рис 1)
4.1. Высота реактора:
h = (r - 1). C = (14 - 1).4,5 = 58,5 см
где r – число рядов, r = 8 ÷ 20 (для практических задач), r = 14,
С – расстояние между рядами, С = 4,5 см (для российских реакторов).
Рис.1 Параметры реактора
4.2. Толщина реактора:
b = (k - 1) · a = (6 - 1) · 3,5 = 17,5см
где k – число витков в ряду, k = 5 ÷ 10 (для практических задач) k =6,
а – расстояние между витками в ряду, а = 3,5см (для российских реакторов).
4.3. Диаметр реактора:
По диаграмме на рис.2 (Чунихин А.А), зная m2L, k и r определяем средний диаметр D = 0,70 м,
m2 · L = 32. 0,73 = 6,57
где m – число параллельных ветвей, m = 3
Рис.2. Диаграмма для выбора основных параметров реактора
5. Проверяем соответствие фактической индуктивности расчетной:
LФ = W2·D·Ф = 282 · 70·1,0857·10-6 =0,059 мГн,
где W – число витков: 
Ф – функция формы, определяется по кривым рис. 3, (Чунихин. А.А) для чего определяется:
Ф=1,0857
Рис. 3. Диаграмма для выбора функции формы
Проверяем соответствие фактической индуктивности расчетной:
L p = 100%
L ф = 94,56%
Δ = L p - L ф = 5,44% ≈ 5%, что допустимо, т.к. Δ = ± 5%
6. Проверяем выбранную форму обмотки на избыток меди.
По кривым на рис.4 (Чунихин А.А) для значений q = 0,25 и α = 0,8357 определяем перерасход меди k м = 102%. Т.к. k м < 105%, считаем, что избытка меди нет.
Рис. 4. Диаграмма для определения коэффициента Км
7. Определяем потери мощности в одной фазе реактора:
P = I 2ном · R · k доб = 10002 ·0,003 ·0,136 = 408 Вт =0,408кВт,
где R – сопротивление реактора при постоянном токе.
Ом
ρ75 – удельное сопротивление меди при t0 = 750C
2· 
10-3 =0,136
К о – по таблице 3. К0 =32,5
Кq = (1,15÷1,5).10-2·S = 1,3·10-2·150 = 1,95
Kp = 1 (для меди),
Кр = 0,37 (для алюминия).
8. Определяем потери мощности в арматуре изоляторов:
P изол = N · P изол = 12 · 15 = 180 Вт = 0,18 кВт,
где N – число изоляторов, равное числу колонн, принимаем равным12,
P изол – потери на одном изоляторе, в среднем на один изолятор приходится 1,5 Вт.
9.Определяем диэлектрические потери в бетоне, которые составляют 10% потерь в обмотке
Р б = 10 .408 /100 = 40,8 Вт = 0,0408 кВт
10.Определяем суммарные потери:
∑ Р = Р + Р изол + Р б = 0,408+ 0,18 + 0,0408 = 0,6288кВт
11.Определение направление обмоток верхнего реактора при вертикаль-ной установки реакторов.
Q ном = Q о + 100. k τ · 
= 40 + 100. 1,096 . (1000/3. 452)2 = 140,59 0 С,
где kτ = (0,57 . D 1)/(D 1 – 2,1 N) = (0,57. 52,5)/(52,5-2,1.12) = 29,92/23,1 = 1,096
D 1 = D – b = 70 – 17,5= 52,5 см,
С н – по таблице 11.2 (Чунихин А.А), С н = 452, Q 0 = 400C.
12. Определяем максимальное усилие притяжения, действующее на изоляторы верхней фазы.
Обмотка средней фазы «вывернута». Для упрощения расчета третью фазу не учитываем.
P пр = 
· (I уд W)2Ψ = 
· (63,64.28)2.0,01 =23814 Н
I уд = 
= 
25 = 63,64 кА,
Где, Ψ определяется по рис.11.19 (а) (Чунихин А.А), Ψ = 0,01 Н/кА
= 1255/0,70 = 1857м
Н = 1300 м
Н = а + l 3
Выбрать тип реактора из Неклепаева Б.Ю. Например, зная I ном и D
выбираем реактор типа РБ10 – 1000– 0,14УЗ, у которого D из =865 мм.
13. Определяем максимальное усилие отталкивания действующий на изоляторы
Р от = 
· (I уд. W)2 Ψ = 
· (63,64.28)2. 0,01 =7938Н
14. Определяем вес реактора. Зная массу реактора по справочнику (Неклепаев Б.Ю., с. 344) для РБ10– 1000 – 0,14 УЗ определяем:
m = 1120кг.
G = m.g = 1120 . 9,8 = 10976 Н
g = 9,8 м/с2
15. Определяем усилия на изолятор верхнего реактора.
Н
Зная Р р выбираем опорные изоляторы ИО-10-3,75УЗ имеющих минимальную разрушающую силу на изгиб Р из = 3750 Н (Неклепаев Б.Ю. с.282). Выполняем проверку изоляторов:
Р р = 253 Н < Р из = 3750 Н
По разрушающему воздействию изоляторы проходят.
16.Выполняем эскиз установки реакторов (Рис.2), [Неклепаев Б.Ю., с.349].
