Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ FOCУДAPCTBEHHOE БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ.М.АКМУЛЛЫ»
ИНСТИТУТ ФИЗИКИ, МАТЕМАТИКИ, ЦИФРОВЫХ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ
Кафедра физики и нанотехнологий
Направление Электроника и наноэлектроника
Юрьева Константина Константиновича КУРСОВАЯ РАБОТА
Трансформаторы сиповые двухобмоточные с
расщеппеннымиобмоткамиНИсPMHтипаТРДНС
Научный руководитель: Доцент, кандфиз.-мат.наук
Исхаков И.Р
Дата защиты Оценка
Уфа 2022
СОДЕРЖАНИЕ
-
Введение. История развития трансформатора. -
Основные понятия и виды трансформаторов -
Основные характеристики трансформатора. Системы охлаждения и пожаротушения -
Трансформаторы с расщепленными обмотками -
Заключение
б.Список использованной литературы
-
Введение. История развития трансформатора.
Одним из важнейших преимуществ переменного тока перед постоянным является легкость и простота, с которой можно преобразовать переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Достигается это посредством простого и остроумного устройства -трансформатора, созданного в 1876 г. замечательным русским ученым Павлом Николаевичем Яблочковым.
П.Н.Яблочков предложил способ «дробления света» для своих свечей при помощи трансформатора. В дальнейшем конструкцию трансформаторов разрабатывал другой русский изобретатель И.Ф.Усагин, который предложил применять трансформаторы для питания не только свечей Яблочкова, но и других приемников.
В дальнейшем несколько конструкций однофазных трансформаторов с замкнутым магнитопроводом были созданы венгерскими электротехниками О. Блати, М. Дерии К. Циперновским. Для развития трансформаторостроения и вообще электромашиностроения большое значение имели работы профессора А.Г. Столетов по исследованию магнитных свойств стали и расчету магнитных цепей.
Важная роль в развитии электротехники принадлежит М.О. Доливо- Добровольскому. Он разработал основы теории многофазных и, в частности, трехфазных переменных токов и создал первые трехфазные электрические машины и трансформаторы. Трехфазный трансформатор современной формы с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости, был сконструирован им в 1891 г. С тех пор происходило дальнейшее конструктивное усовершенствования трансформаторов, уменьшалась их масса и габариты, повышалась экономичность. Основные положения теории трансформаторов были разработаны в трудах Е. Арнольда и М. Видмара.
В развитии теории трансформаторов и совершенствовании их конструкции большое значение имели работы советских ученых В.В. Корицкого, Л.М. Пиотровского, Г.Н. Петрова, А.В.Сапожникова, А.В.Трамбицкого и др.
Трансформатор представляет собой сердечник из тонких стальных изолированных одна от другой пластин, на котором помещаются две, а иногда и больше обмоток из изолированного провода. Обмотка, к которой присоединяется источник электрической энергии переменного тока, называется первичной обмоткой, остальные обмотки - вторичными.
Если во вторичной обмотке трансформатора намотано в три раза больше витков, чем в первичной, то магнитное поле, созданное в сердечнике первичной обмоткой, пересекая витки вторичной обмотки, создаст в ней в три раза больше напряжение.
Применив трансформатор с обратным соотношением витков, можно так же легко и просто получить пониженное напряжение.
История развития трансформатора
Изобретателем трансформатора является русский ученый П.Н. Яблочков. В 1876 г. Яблочков использовал индукционную катушку с двумя обмотками в качестве трансформатора для питания изобретенных им электрических свечей. Трансформатор Яблочкова имел незамкнутый сердечник. Трансформаторы с замкнутым сердечником, подобные применяемым в настоящее время, появились значительно позднее, в 1884 г. С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменному току, который до этого времени не применялся.
Выдающийся русский электротехник М.О. Доливо-Добровольский в 1889 г. Предложил трехфазную систему переменного тока, построил первый трехфазный асинхронный двигатель и первый трехфазный трансформатор. На электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 г. Доливо-
Добровольский демонстрировал опытную высоковольтную электропередачу трехфазного тока протяженностью 175 км; трехфазный генератор имел мощность 230 КВт при напряжении 95 В.
В дальнейшем начали применять масляные трансформаторы, так как было установлено, что масло является не только хорошей изоляцией, но и хорошей охлаждающей средой для трансформаторов.
-
Основные понятия
Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или больше) обмотками, предназначенный чаще всего для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным полем. Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, распределении ее между приемниками, а также в различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах.
При изготовлении трансформаторов бытового и промышленного назначения применяют стандартизованные термины и определения, обязательные для применения в документации всех видов, научно-технической и справочной литературе.
Ниже приведены несколько таких терминов и их
определений.
Трансформатор -статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.
Силовой трансформатор - трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и установках,
предназначенных для приема и использования электрической энергии. К силовым трансформаторам относятся трансформаторы трехфазные и многофазные мощностью 6,3 кВ*А и более, однофазные мощностью 5 кВ*А и более.
Nоаышающий трансформатор - трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения.
Понижающий трансформатор - трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка высшего напряжения.
Спсногьный трансформатор - трансформатор малой мощности, предназначенный для передачи, преобразования, запоминания электрических сигналов.
Автотрансформатор - трансформатор, две или более обмотки которого гальванически связаны так, что имеют общую часть.
Импульсный сигнальный трансформатор - сигнальный трансформатор, предназначенный для передачи, формирования, преобразования и запоминания импульсных сигналов.
Коэффициент трансформации трансформатора малой мощности - отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки.
Магнитная индукция - векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу
СО СТО]ЭОНЫ MdГHИTHOFO ПОЛЯ.
Магнитныйnomoк-поток магнитной индукции.
Напряженность магнитного поля - векторная величина, равна геометрической разности магнитной индукции, деленной на магнитную постоянную, и намагниченности.
Индуктивнаясвязь-связь электрических цепей посредством магнитного
-
Основные характеристики трансформатора
На рис.1 изображен внешний вид трансформатора ТРДН-40000/110.
В соответствии с принятой системой обозначений аббревиатура трансформатора ТРДН-40000/110-У1 расшифровывается так:
Т — трехфазный трансформатор;
Р — наличие ращепленной обмотки низкого напряжения;
Д — охлаждение производится с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха;
Н — регулирование напряжения производится под нагрузкой PПH; 40000 — номинальная мощность трансформатора, кВ•А;
110 — класс напряжения обмотки высокого напряжения, кВ;
У1 — климатическое исполнение, категория размещения по ГОСТу 15150. Основные параметры этого трансформатора приведены в табл.1.1
Таблица 1.1 — Технические параметры ТРДН-40000/110-У1
Номинальная частота, Гц 50
Ун/А-А-11-
Схема и группа соединения обмоток
Номинальное BH, кВ | значение | напряжения |
Номинальное HH, кВ | значение | напряжения |
Напряжение КЗ (BH-HH), % Ток холостого хода, не более, %
Ступени регулирования PПH в нейтрали BH
11
1s5
11
10.5
0.55
•9x1 78%
Полный срок службы, лет 25
В требованиях для силовых трансформаторов сказано, что для обеспечения продолжительной и надежной эксплуатации трансформаторов необходимо обеспечить:
•соблюдение необходимых нагрузочных, температурных режимов и уровня напряжений;
•соблюдение характеристик трансформаторного масла и изоляции в пределах установленных норм;
•содержание в исправном состоянии устройств охлаждения трансформатора, защиты масла, регулирования напряжения и т. д.
Системы охлаждения и пожаротушения
Как уже говорилось выше, ТРДН имеют систему охлаждения с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха. Это значит, что в навесных охладителях из радиаторных труб помещают вентиляторы. В этом случае, в навесных охладителях, из радиаторных труб