Раздел I. Общие предварительные замечания

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

ПРИРОДООХРАННОГО И КУРОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

 

КАФЕДРА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ И ФИЗИКИ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ, ЗАДАНИЕ И ПРИМЕР РАСЧЕТА

ПО КУРСОВОЙ РАБОТЕ

 

«РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОГО МАСЛЯНОГО ТРАНСФОРМАТОРА»

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

часть 2. Конструкция электрических машин»

для студентов по направлению подготовки 6.050701

«Электротехника и электротехнологии»

Г.Симферополь

 

ВВЕДЕНИЕ

Данные методические указания по расчету трехфазного масляного трансформатора содержат указания по выполнению расчета и расчетный пример для трехфазного масляного трансформатора мощностью 1000 кВА.

Курсовая работа (КР) по расчету трехфазного масляного трансформатора выполняется по индивидуальному заданию согласно указаниям преподавателя. Задание подписывается студентом и подшивается в пояснительной записке КР.

КР включает две части – расчетную и графическую

Расчетная часть состоит из разделов:

- расчета параметров магнитопровода;

- расчет обмоток;

- определение массы активных материалов;

- расчет характеристик трансформатора и коэффициента полезного действия..

Графическая часть включает чертежи и графики:

- сечение стержня и ярма магнитопровода по результатам расчета;

- основные размеры магнитопровода и обмоток по результатам расчета;

- схема расположения концов обмоток и схема соединения обмоток;

- остов трансформатора;

- общий вид и крепление обмоток;

- внешние характеристики трансформатора для двух значений Соs φ = 0,8; 1,0;

- характеристики КПД для двух значений Соs φ = 0,8; 1,0 при β = 0,1; 1,0

Оформление курсовой работы

КР оформляется в виде расчетной записки с входящими в нее чертежами.

Примечание.

1. Методические указания по расчету трехфазного масляного трансформатора и пример расчета трансформатора приведены в электронной форме на компьютерах в компьютерном классе кафедры энергоснабжения и физики.

 

2.Графическая часть может быть выполнена на компьютере с использованием образцов чертежей, входящих в методические указания.

 

3. Форма титульного листа расчетной записки и бланки листов расчета приведены в электронной форме на компьютерах в компьютерном классе кафедры энергоснабжения и физики, как приложение к методическим указаниям.

Раздел I. Общие предварительные замечания

Предметом курсовой или расчетной работы является расчет основных параметров трехфазного силового трансформатора средней мощности с естественным масляным охлаждением.

На рис.1(а…г) приведены общий вид трехфазного силового трансформатора средней мощности с естественным масляным охлаждением, сердечник трансформатора в сборе (остов), схема расположения обмоток на стержнях сердечника, электрическая схема соединения обмоток. Как видно из рис.1б, в, сердечник трансформатора содержит три одинаковых стержня по одному на каждую фазу и три одинаковых группы обмоток.

Трехфазные силовые трансформаторы с масляным охлаждением мощностью от 100 до 5000 кВА и более являются основным электрическим оборудованием электроэнергетических систем, обеспечивающим передачу и распределение электроэнергии от электростанций к потребителям в трехфазных цепях переменного тока.

Основными характеристиками трехфазного трансформатора с естественным масляным охлаждением являются: номинальная полная мощность; номинальные линейные напряжения обмоток; потери мощности холостого хода и короткого замыкания; напряжение короткого замыкания, его активная и реактивная составляющие; ток холостого хода, а также условия эксплуатации, масса трансформатора, объем бака и масла, габаритные размеры, количество внешних выводов обмоток ВН и НН и их расположение на крышке бака.

Для обмотки высшего напряжения ВН (первичной) указывается номинальное значение линейного напряжения U_ЛВН, для обмотки низшего напряжения НН (вторичной) номинальным напряжением является напряжение холостого хода U_{ЛНН ХХ}. Под нагрузкой напряжение U_ЛНН снижается на величину ΔU, зависящую от параметров нагрузки и трансформатора. Величины U_ЛВН и U_{ЛНН ХХ} установлены стандартами.

В конструкции трансформатора применяются активные и конструктивные материалы.

Активными называются материалы, обеспечивающие преобразование электрической энергии в трансформаторе на основе электромагнитной индукции. К ним относятся магнитные материалы – листовая электротехническая сталь, из которой выполняется магнитопровод (сердечник) и проводниковые материалы – обмоточные провода, преимущественно медные, с изоляцией, из которых изготавливаются обмотки. Конструкции элементов активных материалов во многом определяются нормативами (толщина и размеры листов стали сердечников, размеры выпускаемых обмоточных проводов). Масса и размеры активных материалов определяются величинами полной мощности трансформатора, напряжениями обмоток и принятыми в расчете параметрами электромагнитных материалов (величиной магнитной индукции в сердечнике и плотностью тока в обмотках).

Конструктивными называются материалы, обеспечивающие механическое крепление частей сердечника, формирование катушек из обмоток ВН и НН, установку и крепление катушек на стержнях сердечника, размещение сердечника с катушками в баке. Из конструктивных материалов изготавливается бак с крышкой и выводами, внешние опоры, устройства для подъема и транспортировки трансформатора, патрубки для слива и заливки масла и т.п. К этим материалам относится листовая сталь, стальной прокат, резьбовые изделия, различные изоляционные материалы (фарфор, стеклотекстолит, электрокартон).

В курсовой работе предусматривается расчет только активных материалов (магнитопровода – сердечника – и обмоток) для трехфазного трансформатора с естественным масляным охлаждением по заданным параметрам - номинальной полной мощности; номинальным линейным напряжениям обмоток; схемой соединения обмоток; напряжению короткого замыкания, его активной составляющей. Кроме того, выполняется расчет массы трансформатора и некоторых характеристик.