Курсовая работа (т): Расчет силового трансформатора

Сечение витка (предварительно) в :

Выбираем число реек  согласно данным, приведенным в [1, с.225]. Принимаем

Выбор типа обмоток производим исходя из рекомендаций [1,с.258-259, табл.5.8]. Для трансформатора мощностью 32000 кВА применяем следующие типы обмоток:

для обмотки низшего напряжения:

для  - многослойная цилиндрическая из прямоугольного провода;

- для обмотки высшего напряжения:

 - цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода;

6. расчет обмотки низшего напряжения

Задаемся значением тепловой нагрузки  и определяем расстояние между соседними охлаждающими каналами  с помощью формулы (5.7) [1,с.261].

 .

По сортаменту проводов [1,с.212-213,табл.5.2] имеем: . мм

Выбираем ширину масляных каналов согласно рекомендациям, изложенным в 2.4. Используем дополнительные рекомендации о ширине каналов в непрерывных катушечных обмотках [1, с. 290]. Принимаем .

По сортаменту обмоточных проводов [1, табл.5.2,с.212-213] выбираем высоту провода  так, чтобы соблюдались условия:

Выбираем значение , тогда выше приведенные условия выполняются. Ширину изоляции обмотки из расчета на две стороны выбираем равной .

 где ,

Принимаем

Тогда:

.

Полученное значение  округляем до целого числа  так, чтобы получить в п. 6.6 целое или несколько меньшее целого число витков в катушке

Зная по сортаменту обмоточных проводов [1, табл.5.2,с.212-213] перебором размера  подбираем число параллельных проводов  и радиальный размер провода  так, чтобы  где:  - целое число;  - поперечное сечение одиночного провода с размерами

Выбираем , .

Число витков в катушке ориентировочно:

.

Округлим число витков в катушке до целого .

Далее произведем распределение витков по катушкам и уточним число катушек  Распределение витков по катушкам должно быть таким, чтобы радиальные размеры катушек стержня отличались не более чем на двойную толщину провода [1, с.253]. Т.к. в наших расчетах имеем , то в соответствии с рекомендациями обмотку выполняем из двух типов катушек с дробными числами витков, отличающимися на одно межпрокладочное расстояние. При этом берется:

где: ,

 - округленное до большего целого значения число межреечных промежутков в катушке.

. Округляем до большего целого значения .

Значит, , тогда

Применяем: ,

Проверяем выше приведенные расчеты: .

Значит, выше приведенные расчеты верны.

Высота обмотки:

, в случае обмотки НН ,

,

Радиальный размер обмотки НН:

Зная , уточняем размер  по [1, с.426,табл.9.2,а]: .

Проверяем радиальный размер провода  по величине добавочных потерь. Коэффициент добавочных потерь, обусловленных полем рассеяния, определяется по формуле:

,

где:  - радиальный размер прямоугольного привода,  - коэффициент, зависящий от материала обмотки, температуры и формы провода (табл.4 методички) и равен 0,095,  - число проводов в катушке, уложенных в радиальном направлении.

Таблица 4

Для катушечных обмоток

где:  - число проводов обмотки в осевом направлении.

.

Тогда:

.

Условие выполняется - значит, расчет, приведенный выше, сделан верно. Подобранный по сортаменту провод записываем в виде:  где  - сечение одного провода;

т.е.

.10. Уточняем значение плотности тока в обмотке НН:

Определяем:

массу проводов  по формуле:

,

где: ,

- внутренний диаметр, - наружный диаметр.

 .

электрические потери :

где:  - коэффициент, зависящий от материала обмотки и расчетной температуры. Значение  принимаем равным 12,75 (табл.5 методички).

Коэффициент  берем из п.6.9.: .

.

тепловую нагрузку

:

где: - длина охлаждающего канала, равная радиальному размеру  катушек - для катушечных обмоток;

 - округленное до большего целого значения число витков непрерывной катушечной обмотки;

 - для катушечных обмоток из прямоугольного провода;

 - коэффициент закрытия поверхности, равный

где:  - число реек;  - ширина прокладок;

 - средний диаметр катушки.

Тепловую нагрузку также можно определить по формуле:

Тогда:

7. РАСЧЕТ ОБМОТОК ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

Произведем выбор схемы регулирования напряжения в соответствии с заданием на курсовую работу. В трансформаторе с переключением ответвлений под нагрузкой мощностью 32000 кВА,  предусматривается изменение числа витков ОВН в пределах

(табл.6 методички).

Т.к. для обмотки ВН применяем непрерывную катушечную обмотку, то используем схему регулирования со способом размещения регулировочных катушек (витков) в отдельных концентрах (см. рис.5)

На рис.5 цифрами обозначены:

- основная обмотка, 3 - обмотка тонкого регулирования.

Рис.5. Схема расположения основной и регулировочной частей обмотки ВН.

Т.к. в данной схеме регулирования главная часть обмотки рассчитывается на номинальную мощность, а регулировочная часть - на напряжение, равное половине диапазона регулирования, и включается ступенями, согласно или встречно, последовательно с основной частью обмотки ВН, то данная обмотка ВН при регулировании получается более компактной.

Обмотка ВН состоит из двух частей:

основной части с с.

регулировочной части (обмотка тонкого регулирования) с

Здесь  - число витков на одной ступени регулирования;

,  - число витков обмотки ВН при номинальном напряжении (берется из п.5.2);

 - относительное значение напряжения из одной ступени регулирования.

Тогда  округляем число катушек до 40.

7.1 Расчет основной части

Рассчитаем основную часть ОВН, выполненной в виде непрерывной катушечной обмотки.

Для ОВН выбираем толщину изоляции проводов на две стороны: =1.35.

Ориентировочная плотность тока: ,

Ориентировочное сечение витка ,Тогда