2018-01-21
455Таблица 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……………………………………………………………………………………...
