Вихідні дані для проектування силового трифазного трансформатора

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ КОМП’ЮТЕРНО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ КОЛЕДЖ

НТУ «ХПІ»

Спеціальність 5.14010201

«Обслуговування та ремонт

електропобутової техніки»

Дисципліна

«Електричні апарати та машини

електропобутової техніки»

Методичні вказівки

до виконання курсового проекту

«Проектування силового

трифазного трансформатора»

 

Харків 2017

Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Електричні апарати та машини електропобутової техніки» для студентів Харківського комп’ютерно-технологічний коледжуНТУ «ХПІ» спеціальності 5.14010201 «Обслуговування та ремонт електропобутової техніки». 

Курсове проектування – це вид навчальних занять, під час яких студенти під керівництвом і контролем викладача самостійно здійснюють розрахунки з теми проекту, перевірку окремих теоретичних положень дисципліни, що вивчається, і здобувають практичні навички з проектування трансформаторів та електричних машин.

Методичні вказівки розроблені викладачем професором Юхимчуком В.Д.

  Розглянуті і затверджені на засіданні циклової комісії електропобутової техніки.

 

     Протокол №_______ від __________________

     Голова комісії______________________В.Л. Кириченко

     Заступник директора з навчальної роботи______________О.І. Ігнатенко

 

ЗМІСТ

Вступ

Завдання на проектування

1 Технічні умови

1.1 Вихідні дані для проектування силового трифазного трансформатора

1.2 Базові трансформатори  

2 Розрахунок номінальних величин  

3 Вибір типу обмотки та головної ізоляції  

4 Визначення основних розмірів

5 Розрахунок обмотки нижчої напруги

6 Розрахунок обмотки вищої напруги

7 Розрахунок характеристик короткого замикання

8 Розрахунок механічних сил в обмотках

9 Розрахунок магнітної системи, втрат і струму холостого ходу

10 Тепловий розрахунок трансформатора

11 Розрахунок характеристик трансформатора

Список джерел інформації

ВСТУП

 

Силові трансформатори є найрозповсюдженішими електростатичними пристроями, що застосовуються при передаванні електричної енергії. Вони перетворюють електричну енергію з одними величинами напруги та струму на електричну енергію з іншими величинами.

Через велику розгалуженість електричних мереж, які передають або розподіляють електричні енергію між споживачами, необхідна чотири-п'ятикратна трансформація напруги, для цього приходиться встановлювати велику кількість підвищувальних чи знижувальних трансформаторів. Тому загальна сумарна потужність силових трансформаторів, що встановлені в мережах, перевищує сумарну потужність генераторів електростанцій в 7–8 разів.

Силові трансформатори поділяються на трансформатори загального та спеціального призначення. Силові трансформатори загального призначення призначені для вмикання до мережі або безпосереднього живлення приймачів електричної енергії, якщо ці мережі та струмоприймачі не відрізняються особливими умовами роботи, характером навантаження або режимами роботи.

Конструктивні форми силових трифазних трансформаторів визначаються величинами номінальних напруг та струмів, умовами монтажу, характером зовнішнього середовища, умовами обслуговування [1–3].

Метою курсового проекту є ознайомлення студента з сучасними методами проектування силових трифазних трансформаторів загального призначення, використання здобутих ним знань для розв’язання реальної інженерної задачі, а також отримання навичок самостійної роботи.

Курсовий проект складається з розрахункової та графічної частин.

Розрахункова частина повинна бути викладена у вигляді пояснювальної записки на аркушах паперу формату А4 (297 х 210 мм) і зброшурована разом з рисунками (поперечний переріз трансформатора, головна ізоляція обмоток, схеми виконання регулювальних відгалужень, взаємне розташування обмоток вищої та нижчої напруги, магнітна система трансформатора, елементи бака трансформатора, характеристики трансформатора). Конструктивні елементи трансформатора приводяться на рисунках з дотримуванням масштабу. Пояснювальна записка оформляється відповідно до вимог стандартів [5, 12]. При використанні літерних позначень величин слід керуватися [4]. Позначення одиниць фізичних величин виконувати згідно [10, 11].

Графічна частина проекту містить кресленики поздовжнього та поперечного розрізів і деяких вузлів і деталей трансформатора. Всі кресленики повинні виконуватися відповідно до вимог стандартів [6–9]. Специфікації до креслень виконують на окремих аркушах формату А4 і підшивають в кінці пояснювальної записки.

Кожен студент отримує індивідуальне завдання на проектування силового трифазного трансформатора у вигляді технічних умов. Завдання містить номінальні дані трансформатора, вимоги до конструктивного виконання, до ступеню захисту від зовнішніх впливів, способу охолодження, кліматичних умов і категорії розміщення.

Під час проектування необхідно користуватись рекомендованою літературою, заводськими та іншими матеріалами. У процесі проектування трансформатора необхідно звертати увагу не тільки на особливості конструкції окремих деталей або вузлів, а також на технологію їхнього виготовлення [5, 10, 12].

Результати розрахунків та конструювання за кожним розділом курсового проекту повинні бути надані для перевірки керівнику. Це дає можливість вчасно виправити можливі помилки й організувати рівномірну роботу над проектом протягом заданого терміну.

Варіанти проектування силового трифазного трансформатора

№ вар.	Номі­нальна потужність S, кВ×А	Номінальна напруга, кВ		Втрати, Вт		Напруга корот-­кого замикання U к, %	Струм холостого ходу I 0, %	Схема та група з'єд- нань
		обмотки ВН U 2	обмотки НН U 1	холостого ходу Р х	корот­кого замика­ння Р к
1	25	10±5%	0,4	130	600	4,5	3,2	Y/Yн-0
2	40	10±5%	0,4	175	880	4,5	3,0	Y/Yн-0
3	63	10±5%	0,23	240	1280	4,5	2,8	Y/Yн-0
4	100	10±5%	0,23	330	1970	4,5	2,6	Y/Yн-0
5	100	35±5%	0,4	420	1970	6,5	2,6	Y/Yн-0
6	100	10±5%	0,4	330	1970	4,5	2,6	D/Yн-0
7	160	10±5%	0,23	510	2650	4,5	2,4	Y/Yн-0
8	160	35±5%	0,4	620	2650	6,5	2,4	D/Yн-0
9	160	10±5%	0,4	510	2650	4,5	2,4	D/Yн-0
10	250	10±5%	0,4	740	3700	4,5	2,3	Y/Yн-0
11	250	35±5%	0,69	900	3700	6,5	2,3	D/Yн-11
12	400	10±5%	0,69	950	5500	4,5	2,1	Y/D-11
13	400	35±5%	0,4	1200	5500	6,5	2,1	Y/Yн-0
14	630	10±5%	0,69	1310	7600	5,5	2,0	Y/D-11
15	630	35±5%	0,69	1600	7600	6,5	2,0	Y/Yн-0

 

ТЕХНІЧНІ УМОВИ

 

Вихідні дані для проектування силового трифазного трансформатора

Повна потужність трансформатора , кВ·А.

Номінальна лінійна напруга обмотки вищої напруги , кВ.

Номінальна лінійна напруга обмотки нижчої напруги , кВ.

Кількість фаз .

Втрати потужності холостого ходу , Вт.

Втрати потужності короткого замикання , Вт.

Напруга короткого замикання , %.

Струм холостого ходу , %.

Частота мережі , Гц.

Кількість ступіней регулювання вищої напруги – 2.

Межі регулювання (0,95–1,05) .

Схема та група з'єднань обмоток.

Конструктивна схема трансформатора – тристрижневий з концентричними обмотками.

Номінальний режим роботи відповідно до ГОСТ 183.

Ступінь захисту від зовнішніх впливів відповідно до ГОСТ 14254.

Спосіб охолодження відповідно до ГОСТ 20459.

Виконання за способом монтажу відповідно до ГОСТ 2479.

Кліматичні умови і категорія розміщення відповідно до ГОСТ 15150.