Файл: Григорьев, В. Ф. Расчет трехфазного силового трансформатора учеб метод пособие по курсовому проектированию по курсу Электрические машины.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 209
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
УДК 535
Г83
Григорьев, В. Ф.
Расчет трехфазного силового трансформатора: учеб.-метод. пособие по курсовому проектированию по курсу «Электрические машины» / В. Ф. Григорьев, А. В. Бунзя, А. В. Бондаренко. – Екатеринбург : УрГУПС, 2015. – 117 с.
Предназначено для учебного проектирования силового трехфазного масляного трансформатора с плоской магнитной системой мощностью до 60000 кВА и напряжением до 35 кВ в рамках дисциплины «Электрические машины». Курсовой проект выполняется студентами специальностей: 190300.65 – «Подвижной состав железных дорог», 190100.62 – «Наземные транспортно-технологические комплексы»
и направления подготовки, 140400 – «Электроэнергетика и электротехника».
Положения методики расчета трансформатора основаны на специальной литературе и других методических пособиях, посвященных вопросам курсового проектирования силовых трансформаторов.
УДК 535
Опубликовано по решению редакционно-издательского совета университета.
Авторы: В. Ф. Григорьев, профессор кафедры «Электрические машины»,
канд. техн. наук, УрГУПС
А. В. Бунзя, доцент кафедры «Электрические машины»,
канд. техн. наук, УрГУПС
А. В. Бондаренко, старший преподаватель кафедры «Электрические машины»
Рецезент: А. П. Сухогузов, профессор кафедры «Электрические машины»,
канд. техн. наук, УрГУПС
Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), 2015
Оглавление
Введение………………………………………………………………………..…......5
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 7
Таблица 1 12
Напряжение обмотки ВН, кВ 12
Таблица 2 13
Рекомендуемые значения 13
Таблица 3 14
Рекомендуемая индукция (В) в стержнях трансформаторов 14
Марки 14
холоднокатаной стали 14
Число 15
ступеней 15
Коэффициент 15
Таблица 5 16
Толщина 16
Нагревостойкое 16
ИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАССТОЯНИЯ 17
Напряжение обмотки ВН, кВ 18
Таблица 7 18
Главная изоляция. Минимально допустимые 18
изоляционные расстояния обмоток НН 18
Главная изоляция. Минимально допустимые 19
изоляционные расстояния для обмоток ВН 19
Тип обмотки 28
Таблица 18 29
Пределы применения, включительно 29
Медь 29
До 630 29
От 15–18 29
До 6 29
От 5,04 29
1 29
4-8 29
До 630 29
От 10–13 29
До 6 29
Медь 29
До 630 29
До 35 29
От 2–3 29
До 35 29
От 1,37 29
Медь 29
От 160 29
От 300 29
До 35 29
От 75–100 29
Алюми-ний 29
От 100 29
От 150–200 29
До 35 29
От 75–100 29
Медь 29
От 160 29
От 15–18 29
От 5,04 29
От 100 29
От 10–13 29
От 3 29
От 6,39 29
. 31
Длина канала 36
(высота обмотки), 36
см 36
ТРАНСФОРМАТОРА 40
Толщина 42
Рис. 12. Различные варианты выполнения многослойной 47
= а + , b' = b + , 47
5. Предварительное число витков в катушке 49
Рис. 15. Схема размещения катушек обмотки ВН 50
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 52
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛ В ОБМОТКАХ 58
Рис. 18. Действие осевых и радиальных сил на обмотки 58
Время достижения температуры 200С для алюминиевых обмоток 63
Введение
Курсовой проект на тему «Расчет трехфазного силового трансформатора» выполняется студентами по дисциплине «Электрические машины» в соответствии с учебным планом:
1) направления подготовки 190100.62 «Наземные транспортно-технологические комплексы» профиль «Вагоны» в 5 семестре (очное и заочное обучение).
В соответствии с РУП дисциплины Б3.В.ОД.2 «Электрические машины» у студентов, в результате выполнения курсового проекта формируются навыки проектирования трехфазного силового масляного трансформатора и следующие компетенции:
– ПК-8: «Владеть особенностями расчета силового масляного трансформатора для различных мощностей и напряжений»;
2) направления подготовки 140400.62 "Электроэнергетика и электротехника» в 5 семестре (очное и заочное обучение).
В соответствии с РУП дисциплины Б3.Б.4 «Электрические машины» у студентов, в результате выполнения курсового проекта формируются навыки проектирования трехфазного силового масляного трансформатора и следующие компетенции:
– ПК-9: «Владеть способностью конструировать простые электроустановки»;
3) специальности 190300.65 «Подвижной состав железных дорог» в 6 семестре (очное и заочное обучение);
В соответствии с РУП дисциплины С3.Б.7 «Электрические машины» у студентов, в результате выполнения курсового проекта формируются навыки проектирования трехфазного силового масляного трансформатора и следующие компетенции:
– ПК-13: «Владеть методикой расчета электрических машин»;
– ПК-32: «Уметь проектировать электрические машины для работы в заданных условиях»; «Владеть методикой расчета параметров электрических машин для работы в заданных условиях»;
Особое внимание при проектировании уделено выявлению взаимных связей геометрических размеров трансформатора и его электромагнитных, тепловых нагрузок, а также других параметров.
На основании данных проектирования и эксплуатации современных трансформаторов в методическом пособии предлагается упрощенный метод определения основных размеров трансформатора.
В соответствии с фондом оценочных средств дисциплины «Электрические машины» требования к содержанию курсового проекта входят в состав оценочных средств сформированности компетенций, а методом контроля является защита курсового проекта. Срок проведения оценочной процедуры указывается в календарном плане изучения дисциплины.
Оценка за курсовой проект выставляется в соответствии со шкалой оценивания результатов освоения дисциплины:
Оценочное средство сформированности компетенций | Компетенция не сформирована, соответствует академической оценке «неудовлетворительно» | Уровень 1 (пороговый), соответствует академической оценке «удовлетворительно» | Уровень 2 (средний), соответствует академической оценке «хорошо» | Уровень 3 (высокий), соответствует академической оценке «отлично» |
Текст задания на курсовое проектирование | Приступает с опозданием к выполнению курсового проекта, в расчете курсового проекта допускает грубые ошибки или не соответствует исходным данным | Выполнение курсового проекта позже срока, установленного графиком, содержит незначительные ошибки в расчетах | Курсовой проект выполняется в соответствии с графиком и положениями методических пособий. Содержит графические и орфографические ошибки | Выполнение курсового проекта в соответствии с графиком и положением методических пособий в срок и качественно. Выполнение индивидуальной научно-исследовательской работы в объеме не менее 30% |
Перечень вопросов для защиты курсового проекта | Допускает грубые ошибки в вопросах теории и конструкции трансформатора. Не ориентируется в методике расчета | Ориентируется в методике расчета, но допускает ошибки в вопросах теории и конструкции трансформатора | Ориентируется в методике расчета, теории и конструкции трансформатора. Допускает незначительные неточности | Свободно ориентируется в методике расчета, теории и конструкции трансформатора |
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Исходные данные выдаются каждому студенту индивидуально на вводном занятии по курсовому проектированию. Исходные данные формируются для каждого учебного года в соответствии с таблицей «Использование вариантов КП по годам».
В ходе расчета курсового проекта необходимо спроектировать трехфазный силовой масляный двухобмоточный трансформатор с параметрами, удовлетворяющими ГОСТ 11677–85 и ГОСТ 11920–73, которые должны быть получены с заданной точностью.
В задании на курсовой проект двухобмоточного трансформатора указаны следующие данные:
-
полная мощность трансформатора S, кВА; -
номинальное линейное напряжение обмотки низкого напряжения U1Л, В;
3) номинальное линейное напряжение обмотки высокого напряжения U2Л, В;
4) потери короткого замыкания РК, Вт;
5) потери холостого хода РXX, Вт;
6) напряжение короткого замыкания UK, %;
7) ток холостого хода i0, %;
8) схема и группа соединения обмоток (числитель – схема обмотки ВН, знаменатель – схема обмотки НН);
9) материал обмоток.
Частота f 50 Гц.
Магнитная система трансформаторов – плоская, из рулонной холоднокатаной стали.
Все трансформаторы рассчитываются на длительный характер нагрузки и наружную установку.
Способ регулирования напряжения – переключение без возбуждения трансформатора (ПБВ), диапазон регулирования напряжения ± 2 2,5 % отU2н. Трансформаторы должны иметь устройства для переключения регулировочных отводов обмотки ВН .
Примечания:
1. В приводимых далее расчетных формулах все величины, относящиеся к обмотке НН, имеют индекс 1, а к обмотке ВН – индекс 2.
2. Исходные данные в расчетные формулы следует подставлять именно в той размерности, которая указана в задании на курсовой проект. Размерность вновь вводимых параметров указывается дополнительно. Все линейные размеры должны бытьв сантиметрах, кроме размеров проводовиих изоляции, измеряемых в миллиметрах.