Розрахунок параметрів Т-подібної схеми заміщення трансформатора
Огляд принципу дії та конструктивного виконання трансформатора. Визначення основних електричний величин. Розрахунок маси магнітної системи трансформатора та параметрів холостого ходу. Визначення напруги, струму та головних показників короткого замикання.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 06.08.2013 |
Размер файла | 557,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Зміст
- Вступ 2
- 1. Принцип дії та конструктивне виконання трансформатора 3
- 2. Визначення основних електричний величин 5
- 3. Розрахунок маси магнітної системи трансформатора, визначення струму, втрат та параметрів холостого ходу 6
- 4. Визначення напруги, струму та параметрів короткого замикання 10
- 5. Розрахунок параметрів Т-подібної схеми заміщення трансформатора 11
Вступ
Трансформатор є одним з найважливіших елементів сучасної електричної мережі, і подальший розвиток трансформаторобудування визначається в першу чергу розвитком електричних мереж, тобто розвитком енергетики країни.
Однією з найважливіших задач теперішнього часу є задача суттєвого зменшення втрат енергії в трансформаторах, тобто зменшення втрат холостого ходу та втрат короткого замикання.
Зменшення втрат холостого ходу досягається шляхом широкого використання холоднокатаної рулонної електротехнічної сталі з покращеними магнітними властивостями - низькими та особливо низькими питомими втратами та низькою питомою намагнічуючою потужністю. Зменшення втрат короткого замикання досягається головним чином зменшенням густини струму в обмотках за рахунок збільшення маси металу в обмотках.
Особливо важливими задачами є підвищення якості трансформаторів, використання прогресивних технологій їньогох виготовлення, економія матеріалу при їх виготовлені і як найменші низькі втрати енергії при їхній роботі в мережі. Економія матеріалів та зниження втрат дуже важливі у розподільчих трансформаторах, у яких використовується значна частина матеріалів та виникає, суттєва частина втрат енергії.
1. Принцип дії та конструктивне виконання трансформатора
Трансформатор типу ТДЦ-80000/35 масляний силовий трифазний двохобмотковий з примусовою циркуляцією повітря і масла, з ненаправленим потоком масла призначений для роботи в блоках електростанцій.
Структура умовного позначення ТДЦ-80000/35:
Т - трансформатор трифазний;
ДЦ - примусова циркуляція повітря і масла з ненаправленим потоком масла;
80000 - номінальна потужність, кВА;
35 - клас напруги обмотки ВН, кВ;
Остов трансформатора складається з тристрижневої шихтованої магнітної системи з розгалуженими ярмами. Стяжка стержнів і вертикальних ярем проводиться бандажами з склострічки, горизонтальних ярем металевими напівбандажами. Всі напівбандажі ізольовані від ярмових балок. На верхніх ярмових балках по осях стрижнів і вертикальних ярем розташовані вісім кронштейнів, необхідних для підйому активної частини. Для зниження додаткових втрат і температури перегріву в елементах металоконструкції трансформатора на нижніх ярмових балках остова, пресувальних кільцях і стінках бака передбачена установка магнітних шунтів спеціальної конструкції. Обмотки ВН і НН концентрично розташовані на трьох стрижнях остову. Обмотка ВН безперервного типу має вивід в середині, тобто складається з двох паралельних гілок, розташованих одна над іншою, кожна гілка обмотки містить дві паралелі. Обмотка НН спіральна, чотириходова, намотана в два шари, які з'єднані послідовно. Осьове пресування обмоток проводиться за допомогою пресувальних кілець і гвинтів.
Головна ізоляція обмоток маслобар'єрного типу. Вивід лінійних кінців обмоток ВН проводиться за допомогою маслонаповнених герметичних вводів класу напруги 35 кВ посиленого або нормального виконання.
Бак трансформатора прямокутний дзвонового типу з роз'ємом на рівні нижнього ярма.
Трансформатор має масляне охолоджування з дуттям і примусовою циркуляцією повітря і масла (вид охолодження ДЦ). Для охолодження використовуються вісім охолоджувальних пристроїв з маслоохолоджувачами.
Для автоматичного управління і контролю роботи системи охолодження передбачені шафи автоматичного управління.
Трансформатор комплектується наступної вимірювальної, контрольної
і сигнальною апаратурою:
- двома термометрами (манометричні сигнальні);
- клапанами запобіжними;
- масловказівникомстрілочним;
- клапаном відсічним;
- газовим реле;
- шафами автоматичного керування системою охолодження;
- манометрами для контролю роботи насосів;
- контрольними кабелями і коробкою затискачів для приєднання контрольних кабелів.
Для компенсації температурних змін обсягу масла в баку трансформатора служить розширник зі стрілочним масловказівника і плівковим захистом масла від зволоження та окислення повітрям.
Для установки трансформатора на фундаменті і його перекочування в межах станції до дна бака кріпляться 12 поворотних кареток.
трансформатор електричний струм замикання
2. Визначення основних електричний величин
Лінійні та фазні струми i напруги розрахуємо з урахуванням схеми з'єднання фазних обмоток високої (ВН) та низької (НН) напруги:
де - номінальна потужність трансформатора, кВА;
- номінальна лінійна напруга відповідної обмотки ВН, НН, В.
Фазний струм та напруга при з'єднані обмотки за схемою зірка:
Фазний струм та напруга при з'єднані обмотки за схемою трикутник:
Фазна потужність трансформатора відповідних обмоток ВН, НН:
Коефіцієнт трансформації:
3. Розрахунок маси магнітної системи трансформатора, визначення струму, втрат та параметрів холостого ходу
Розрахуємо масустрижнів GСта ярем GЯ трансформатора:
де с - кількість стрижнів;
ПС - активний переріз стрижня, м2;
lС - довжина стрижня, м;
hЯ- висота ярма, м;
СТ - питома густина трансформаторної сталі марки 3404, товщина 0.35 мм; СТ = 7650 кг/м3.
Рисунок 2.2 - Ескіз магнітної системи трансформатора
де ПЯ - активний переріз ярма, м2;
C - відстань між вісями стрижнів, м;
DC - діаметр стрижня, м.
При номінальній напрузі розрахуємо магнітний потік Ф, величину індукції у стрижнях ВС та ярмах ВЯмагнітної системи трансформатора:
Маючи величини індукції ВC, ВЯ та використовуючи дані таблиці 2.1(Питомі втрати в сталі), знайдемо питомі втрати рС, рЯ та питомі реактивні (намагнічуючи) потужності qС , qЯ для електротехнічної сталі стрижніві ярем, а також питому намагнічуючу потужність для стиків qмагнітної системи трансформатора:
Для стрижнів:
РC= 1,472 (Вт/кг)
qС= 2,556 (ВА/кг)
qдС = 28600 (ВА/м2)
Для ярем:
РЯ = 1,066 (Вт/кг)
qЯ = 1,276 (ВА/кг)
qдЯ = 15560 (ВА/м2)
Розрахуємо втрати РХ у магнітній системі та активну складову струму холостого ходу IXA (врахуємо додаткові втрати РД, прийнявши їх рівними 10% від основних), реактивну потужність магнітної системи трансформатора у режимі холостого ходу QХ та реактивну складову струму холостого ходу IXР, знайдемо повний струм I1Хта коефіцієнт потужності cosX при холостому ході. Всі розрахунки проведемо для U1Xф =U1Нф:
де n - кількість стиків;
де m - кількість фаз;
Розрахуємо параметри трансформатора у режимі холостого ходу ZX; RX; XX за формулами:
Кут магнітного запізнювання розраховуємо за формулою:
4. Визначення напруги, струму та параметрів короткого замикання
Визначимо величини напруги U1K, струму I1K та коефіцієнта потужності cosK трансформатора у режимі короткого замикання:
I1K = I1НФ = 1 319,7А
Розрахуємо параметри трансформатора у режимі короткого замикання ZK; RK; XK; UKA; UKP за формулами:
5. Розрахунок параметрів Т-подібної схеми заміщення трансформатора
Параметри Т- подібної схеми заміщення трансформатора
,
,
,
Накреслимо Т-подібні схеми заміщення:
Рисунок 2.3 - Т-подібна схема заміщення трансформатора при номінальному режимі роботи
Рисунок 2.4 - Схема заміщення трансформатора при холостому ході
Рисунок 2.5 - Схема заміщення трансформатора при короткому замиканні
Запишемо рівняння рівноваги напруг та струмів трансформатора у режимах холостого ходу, короткого замикання та навантаження.
Розрахуємо число витків первинної обмотки трансформатора.
Електрорушійна сила одного витка:
Кількість витків у обмотці НН:
Кількість витків у обмотці ВН:
Побудуємо у масштабі трикутник напруги короткого замикання трансформатора.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обгрунтування прийнятих рішень при проектуванні силового трансформатора. Визначення основних електричних величин, обмотки та розмірів трансформатора. Розрахунок параметрів короткого замикання, магнітної системи і маси сталі. Тепловий розрахунок обмоток.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 06.09.2012Конструктивна схема трансформатора. Конструкція магнітної системи та вибір конструкції магнітопроводу. Розрахунок обмоток трансформатора, втрат короткого замикання, тепловий розрахунок і розрахунок систем охолодження. Визначення маси основних матеріалів.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 31.05.2010Розрахунок стержневого трансформатора з повітряним охолодженням. Визначення параметрів і маси магнітопроводу, значення струму в обмотках, його активної потужності. Особливості очислення параметрів броньового трансформатора, його конструктивних розмірів.
контрольная работа [81,7 K], добавлен 21.03.2013Розрахунок параметрів схеми заміщення трансформатора, напруги короткого замикання, зміни вторинної напруги та побудова векторної діаграми. Дослідження паралельної роботи двох трансформаторів однакової потужності з різними коефіцієнтами трансформації.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.08.2011Вивчення конструкції трансформатора та його паспорту. Дослідження методики виконання маркування виводів фазних обмоток. Визначення індукції у стрижні трансформатора, обмоток вищої і нижчої напруги. Розрахунок напруги та числа витків додаткової обмотки.
лабораторная работа [127,5 K], добавлен 28.08.2015Визначення коефіцієнтів у формі А методом контурних струмів. Визначення сталих чотириполюсника за опорами холостого ходу та короткого замикання. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги, основних частотних характеристик чотириполюсника.
курсовая работа [284,0 K], добавлен 24.11.2015Будова, типи та функціональні схеми трансформатора і редуктора. Робота трансформатора в режимах холостого ходу (коефіцієнт трансформації і кут магнітного запізнення), короткого замикання (оптимальне значення коефіцієнта навантаження), під навантаженням.
лабораторная работа [359,8 K], добавлен 13.09.2009Обґрунтування необхідності визначення місця короткого замикання в обмотках тягового трансформатора. Алгоритм діагностування стану тягового трансформатора. Методика розрахунку частоти генератора. Визначення короткозамкнених витків в обмотці трансформатора.
магистерская работа [2,3 M], добавлен 11.12.2012Визначення порів елементів схеми заміщення та струму трифазного короткого замикання. Перетворення схеми заміщення. Побудова векторних діаграм струмів та напруг для початкового моменту часу несиметричного короткого замикання на шинах заданої підстанції.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.10.2012Розрахунок параметрів силового трансформатора, тиристорів та уставок захисної апаратури. Переваги та недоліки тиристорних перетворювачів. Вибір електродвигуна постійного струму і складання функціональної схеми ЛПП, таблиці істинності і параметрів дроселя.
курсовая работа [374,8 K], добавлен 25.12.2010