Таблица 2 – Размеры однофазного переключателя
Тип переключателя | Размеры, мм | |||||||
A | В | С | Д | F | a | b | d | |
П6-1000/35 |
6.2 Выбор и размещение отводов
Отводы представляют собой проводники, которые соединяют обмотки трансформатора между собой, с проходными или опорными изоляторами и с переключателем.
В проектируемом трансформаторе отводы выполняются проводом круглого сечения, так как линейный ток обмотки ВН не превышает 120 А. Отводы должны быть надёжно изолированы от бака, заземлённых частей, а также от всех токоведущих частей. Отводы изолируются диэлектрической бумагой. В масляных трансформаторах наибольшее распространение получило крепление отводов деревянными (обычно из бука) планками. Деревянные крепления отводов представляют собой систему связанных между собой планок. Планки бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные планки (стойки, скреплённые вверху и внизу горизонтальными планками) крепятся к ярмовым балкам стальными шпильками. Отводы зажимаются между горизонтальными планками, одна из которых (основная) оттягивает отводы. Размеры горизонтальной планки 0,02х0,07м. Размер вертикальной планки (стойки) 0,05х0,07м.
|
|
Конструкцию крепления отводов изобразим на рисунке 10.
Рисунок 10 – Конструкция крепления отводов.
Здесь: 1 – верхняя ярмовая балка; 2 – вертикальная деревянная планка; 3 – отвод обмотки ВН; 4 – сдвоенные деревянные планки; 5 – буковые или стальные шпильки; 6 – стальные шпильки или болты; 7 – деревянный брусок; 8 – приваренная к балке пластина; 9 – обмотка ВН; 10 – изогнутая пластина или уголок.
6.3 Выбор и размещение вводов
В масляных трансформаторах обмотки присоединяются к электрической сети проходными изоляторами (или вводами), которые вставляются в отверстие в крышке или стенках бака. Ввод состоит из твёрдых частей в виде металлического стержня или шины и изолятора, отделяющего токоведущую часть от крышки.
Ввод должен надёжно обеспечивать изоляцию токоведущего стержня от заземлённой крышки или стенки бака со стороны масла и со стороны воздуха, и также давать возможность присоединения трансформатора к внешней сети. Минимальные расстояния между вводами на крышке бака выберем из таблицы 2.1 из [2]: D = 400 мм, Е = 120 мм. Выбранные вводы со своими размерами укажем в таблице 3. ПНТ-3,15/1000 – является вводом НН. ПНТ-35/400 – является вводом ВН.
Таблица 3 – Основные параметры и размеры изоляторов
Тип изолятора | Класс Напряжения, кВ | Номи- нальный ток, А | Основные размеры, мм | |||||||||
Д | Д1 | Д2 | Д3 | Д4 | Д5 | Н | Н1(h2) | h | t | |||
ПНТ – 3,15 | 3,15 | |||||||||||
ПНТ-35/400 |
|
|
Ввод для наружной и внутренней установки на напряжение 35 кВ и для тока 66 А изобразим на рисунке 12
Рисунок 12– Ввод для наружной установки.
Здесь: 1 – медная шпилька; 2 – латунная гайка; 3 – латунный колпак; 4 – стальная шпилька; 5, 6 – стальные гайка и шайба
6.4 Крепление активной части трансформатора в баке
Крепление активной части трансформатора осуществляется следующим образом. Винт 3 (рисунок 13) вворачивается в пластину 2 и упирается в уголок 6, приваренный к стенке бака. Между винтом и уголком устанавливаются пята 4 и литая изоляция 5. Со стороны пластины винт законтрогаен гайкой 8.
Положение активной части в баке снизу фиксируется шипами, приваренными к дну бака. Шины при установке активной части входят в отверстия нижних ярмовых балок
Во избежание разрядов внутри бака магнитопровод и ярмовые балки заземляют с помощью лужёных медных лент.
Крепление активной части трансформатора показано на рисунке 13.
Рисунок 13 – Крепление активной части трансформатора.
Здесь: 1 – косынка; 2 – пластина; 3 – винт; 4 – пята; 5 – литая изоляция; 6 – уголок; 7 – стенка бака; 8 – гайка.
6.5 Выбор вспомогательного оборудования трансформатора
Расширитель
В процессе работы трансформатора изменяется его температура, следовательно, изменяется уровень масла, вследствие чего воздух или засасывается в расширитель из атмосферы или вытесняется в атмосферу. Расширитель представляет собой сосуд из листовой стали, устанавливаемый горизонтально над крышкой бака. Расширитель соединяется с баком. Установка расширителя позволяет уменьшить открытую поверхность масла, соприкасающуюся с воздухом, ограничив его окисление. Расширитель снабжается маслоуказательным стеклом или стрелочным указателем контроля уровня масла.
Крепление расширителя диаметром 470 мм изобразим на рисунке 14.
Рисунок 14 – Крепление расширителя.
Здесь: 1 – пластины опорные; 2 – стенка расширителя; 3 – пояса, усиливающие стенку расширителя; 4 – угольники крепящие, приваренные к опорным пластинам; 5 – шпильки, приваренные к крышке бака; 6 – крышка бака; 7 – гайка; 8 – маслоуказатель трубчатый; 9 – воздухосушитель встроенный10 – трубопровод, соединяющий расширитель с крышкой бака; 11 – реле газовое; 12 – грязевик; 13 – кольцо для подъёма расширителя; 14 – пробка; 15 – кран плоский
Воздухосушитель
Предназначен для очистки от влаги и промышленных загрязнений воздуха, поступающего в трансформатор. Для трансформатора мощностью SН=1600 кВ·А применяется выносной воздухоочиститель, который представляет собой цилиндр, наполненный селикогелием для осушения воздуха.
Термосифонный фильтр
Для увеличения срока службы трансформаторного масла на трансформаторах устанавливаются термосифонные фильтры. Тип фильтра выбирается в зависимости от массы масла трансформатора.
Газовое реле
Необходимо для своевременного обнаружения внутренних повреждений, приводящих к местному нагреву отдельных деталей и выделению газов. Газовое реле устанавливается в патрубке между крышкой масла и расширителем. При повреждении происходят разложение масла, органической изоляции и выделение газа, который поднимается вверх, к крышке трансформатора, попадает в маслопровод расширителя и далее в корпус газового реле. Газ вытесняет оттуда масло, и сигнальный поплавок замыкает цепь сигнализации.
Выхлопная труба
Предохраняет бак трансформатора от деформаций при очень сильных взрывоопасных выделениях газов. Устанавливается на трансформаторах с мощностью 1000 кВ·А и выше. Выхлопная труба состоит из длинного стального цилиндра, из листовой стали толщиной 0,0015м, нижним основанием прикреплённая к крышке бака трансформатора. Верхний конец трубы закрыт мембраной, которая должна быть выше расширителя. Труба устанавливается под наклоном и верхний конец её несколько опускают.
|
|
Термометр
Трансформаторы мощностью 1000 кВ·А и выше снабжаются дистанционным сигнальным манометрическим термометром типа ТС-100. Его корпус со шкалой и указательной стрелкой для удобства отсчетов размещается на стенке бака на высоте 1,5 м от уровня пола (грунта). Термометр снабжается двумя сигнальными контактами.
Прочие вспомогательные устройства
Для отбора масла в нижней части бака устанавливается пробка, позволяющая регулировать струю масла. В днище всех масляных трансформаторах устанавливается пробка, необходимая для спуска грязи, влаги и остатков масла после слива его через нижний кран. Для передвижения по рельсам трансформаторы мощностью 4000 кВ·А снабжаются поворотными каретками.
ВЫВОД.
В данном курсовом проекте был изучен метод расчета трансформатора с номинальной мощностью 1600 кВт. В результате выполнения курсового проекта на основе существующих методик были определены главные геометрические размеры проектируемого трансформатора, а также был проведён расчёт обмоток, были рассчитаны параметры короткого замыкания и холостого хода данного трансформатора. Расчётные параметры получились приблизительно равны заданным; разница между ними лежит в допустимых пределах. На основании проведённого расчёта была составлена электрическая схема замещения трансформатора и определены её параметры. Затем описали конструкцию трансформатора.
Полученные параметры позволяют утверждать, что при эксплуатации данный трансформатор будет подчиняться установленным требованиям и обеспечивать экономичное и качественное электроснабжение потребителя. Это позволяет считать проект успешным и рекомендовать рассматриваемый трансформатор к серийному производству.
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Монюшко Н. Д., Cигалов Э. А, Важенин А. С. Расчёт трансформаторов: Учебное пособие по курсу «Электрические машины» для студентов-заочников. – Челябинск: ЧПИ, 1986. – 86 с.
2. Монюшко Н. Д., Сигалов Э. А., Важенин А. С. Расчёт трансформаторов. Конструкция и тепловые расчёты: Учебное пособие для студентов-заочников. – Челябинск: ЧПИ, 1987. – 84 с.
3. Тихомиров П. М. Расчёт трансформаторов: Учебное пособие для вузов. – 5-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 528 с.: ил.
4 Стандарт предприятия. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к оформлению СТП ЮУрГУ 04-2001/Составители: Сырейщикова Н. В., Гузеев В. И. Сурков И. В., Винокурова Л. В., – Челябинск: ЮУрГУ, 2001. – 49 с.
ВВЕДЕНИЕ
Одним из важных разделов курса "Электромеханика", подлежащих изучению, являются методы расчета трансформаторов.
Трансформаторы широко применяются в системах передачи и распределения электроэнергии. Так, электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, необходимо передавать в места её потребления. Для этого необходимо повышать напряжение. Поэтому электроэнергия после генератора подаётся на повышающий трансформатор. А в местах распределения электроэнергии между потребителями устанавливают понижающие трансформаторы, которые понижают напряжение до требуемого значения. Таким образом, электроэнергия переменного тока в процессе передачи от электростанции к потребителям подвергается трёх, а иногда и четырёхкратному трансформированию. Помимо этого основного применения трансформаторы используются в различных электроустановках, устройствах автоматики и связи.
Различают трансформаторы с разной номинальной мощностью, с разной конструкцией и с различными параметрами. Поэтому в практике проектных организаций и промышленных предприятий в настоящее время широко применяются современные ЭВМ, при помощи которых рассчитывается ряд технических, эксплуатационных и экономических параметров трансформаторов. Использование ЭВМ позволяет рассчитывать параметры трансформаторов с значительно большей точностью и скоростью, чем при ручном расчёте, но требует разработки математических моделей и программ.
АННОТАЦИЯ
Лукин А.В. Расчёт трансформатора. – Челябинск: ЮУрГУ, Э, 2005, 36с., 14ил., 4табл. Библиография литературы – наименования.
В настоящей работе на основе существующих методик расчета рассчитан масляный трансформатор типа ТМ-1600/35 при заданных параметрах.
Расчёт проведён с применением ЭВМ в программе Mathcad 2000 Professional. Применение ЭВМ обеспечило рассчитать параметры трансформатора с значительно большей точностью, чем, если бы использовался ручной расчёт, но потребовало написания программы. Текст пояснительной записки данного курсового проекта набран в текстовом редакторе Microsoft Word ХР.
В работе определены главные геометрические размеры проектируемого трансформатора, а также проведён расчёт обмоток, рассчитаны параметры короткого замыкания и холостого хода данного трансформатора. На основании проведённого расчёта составлена электрическая схема замещения трансформатора и определены её параметры. Описана конструкция трансформатора.
Оценены параметры трансформатора с точки зрения надёжной, экономичной и качественной эксплуатации.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………………………………
1 Определение главных геометрических размеров трансформатора………………………….
1.1 Линейные и фазные токи и напряжения обмоток ВН и НН……………………………..
1.2 Испытательные напряжения обмоток……………………………………………………..
1.3 Активная и реактивная составляющая напряжения короткого замыкания……………
2 Расчет главных размеров трансформатора
2.1 Выбор схемы и конструкции магнитопровода……………………………………………
2.2 Выбор и определение индукций в стержне и ярме магнитопровода……………………
2.3 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных
промежутков главной изоляции обмоток……………………………………………….
2.4 Выбор коэффициента и определение главных размеров трансформатора…………..
3 Расчет обмоток трансформатора………………………………………………………………
3.1 Выбор типа обмоток ВН и НН…………………………………………………………….
3.2.2 Расчет обмотки НН………………………………………………………………………
3.2.3 Расчет обмотки ВН………………………………………………………………………
4 Расчет параметров короткого замыкания…………………………………………………….
4.1 Определение мощности короткого замыкания…………………………………………..
4.2 Определение напряжения короткого замыкания………………………………………...
4.3 Определение механических сил в обмотках при внезапном коротком
замыкании………………………………………………………………………………….
5 Определение потерь и тока холостого хода трансформатора……………………………….
5.1 Определение размеров магнитной системы………………………………………………
5.2 Расчет потерь холостого хода трансформатора…………………………………………..
5.3 Определение тока холостого хода трансформатора……………………………………...
5.4 Электрическая схема замещения трансформатора и определение ее параметров…….
6 Разработка и краткое описание конструкции трансформатора ……………………………..
6.1 Выбор и размещение переключателя ответвлений обмоток…………………………….
6.2 Выбор и размещение отводов……………………………………………………………...
6.3 Выбор и размещение вводов……………………………………………………………….
6.4 Крепление активной части трансформатора в баке………………………………………
6.5 Выбор вспомогательного оборудования трансформатора……………………………….
Вывод………………………………………………………………………………………..
Список литературы…………………………………………………………………………
Приложение I……………………………………………………………………………………...