Задание 3

Введение 4

Устройство силовых трансформаторов 4

Advertisement
Узнайте стоимость Online
  • Тип работы
  • Часть диплома
  • Дипломная работа
  • Курсовая работа
  • Контрольная работа
  • Решение задач
  • Реферат
  • Научно - исследовательская работа
  • Отчет по практике
  • Ответы на билеты
  • Тест/экзамен online
  • Монография
  • Эссе
  • Доклад
  • Компьютерный набор текста
  • Компьютерный чертеж
  • Рецензия
  • Перевод
  • Репетитор
  • Бизнес-план
  • Конспекты
  • Проверка качества
  • Единоразовая консультация
  • Аспирантский реферат
  • Магистерская работа
  • Научная статья
  • Научный труд
  • Техническая редакция текста
  • Чертеж от руки
  • Диаграммы, таблицы
  • Презентация к защите
  • Тезисный план
  • Речь к диплому
  • Доработка заказа клиента
  • Отзыв на диплом
  • Публикация статьи в ВАК
  • Публикация статьи в Scopus
  • Дипломная работа MBA
  • Повышение оригинальности
  • Копирайтинг
  • Другое
Прикрепить файл
Рассчитать стоимость

1 Определение основных электрических величин 6

11 Линейные и фазные токи и напряжения обмотки ВН и НН 6

12 Испытательные напряжения обмоток 7

13 Активная и реактивная составляющая напряжения короткого замыкания 7

2 Расчет главных размеров трансформатора 7

21 Выбор схемы и конструкции магнитопровода 7

22 Выбор и определение индукций в стержне и ярме магнитопровода 8

23 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток 8

24 Выбор коэффициента и определение основных размеров трансформатора: диаметра стержня и высоты обмотки 8

3 Расчет обмоток НН и ВН 10

31 Выбор типа обмоток (НН и ВН) 10

32 Расчет обмотки НН 11

33Расчет обмотки ВН 13

34 Регулировка напряжения обмоток ВН 16

4 Определение характеристик короткого замыкания 16

41 Потери короткого замыкания 16

42 Определение напряжения короткого замыкания 17

43 Механические силы в обмотках 19

5 Расчёт магнитной системы и определение характеристик холостого хода 20

51 Размеры пакетов и активных сечений стержня и ярма 20

52 Определение массы стержней ярм и массы стали 21

53 Определение потерь и тока холостого хода 22

6 Тепловой расчет трансформатора 24

61 Тепловой расчет обмоток 24

62 Тепловой расчет бака и радиаторов 24

7 Расчёт параметров Т-образной схемы замещения 28

8 Разработка и краткое описание конструкции трансформатора 29

81 Выбор и размещение переключателя ответвлений обмоток 29

82 Выбор и размещение отводов 30

83 Выбор и размещение вводов 31

84 Крепление активной части трансформатора в баке 33

85 Выбор вспомогательной аппаратуры 34

9 Сравнение технико-экономических показателей серийного и проектируемого трансформатора 39

Список литературы 41

Внимание!

Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы №3517 цена оригинала 1000 рублей. Оформлена в программе Microsoft Word.

Оплата. Контакты.

Задание

Масляный трансформатор ТМ – 1600/10

m=3

S=1600 кВА

Uвн = 35 кВ

Uнн = 105 кВ

Uк = 65 %

Рк = 165 кВт

Ро = 365 кВт

Io = 14 %

Схема соединения обмоток Y / Д 11

Введение

Трансформаторы – это наиболее распространённые устройства в современной электротехнике Трансформаторы большой мощности составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи Они повышают напряжение переменного тока что необходимо для экономной передачи электроэнергии на значительные расстояния В местах распределения энергии между потребителями применяют трансформаторы понижающие напряжение до требуемых для потребителей значений Наряду с этим трансформаторы являются элементами электроустановок они осуществляют преобразование напряжения питающей сети до значений необходимых для работы последних

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство имеющее две или более обмоток связанных индуктивно и предназначенные для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока Обмотку присоединённую к питающей сети называют первичной а обмотку к которой подсоединяется нагрузка – вторичной Обычно все величины относящиеся к первичной обмотке трансформатора помечают индексом 1 а относящиеся к вторичной – индексом 2

Первичную обмотку трансформатора подсоединяют к питающей сети переменного тока Ток первичной обмотки I1 имеет активную и индуктивную составляющие При разомкнутой вторичной обмотке (холостой ход) вследствие действия индуктивной составляющей тока IОм возникает магнитный поток который намагничивает сердечник Активная составляющая тока I определяется потерями возникающими в местах стали при перемагничивании сердечника Наибольшая часть потока Ф1 сцеплённого с первичной обмоткой сцеплена также со всеми обмотками фазы и является потоком взаимоиндукции между обмотками или главным рабочим потоком Ф Другая часть полного потока Ф1 сцеплена не со всеми витками первичной и вторичной обмоток Её называют потоком рассеивания

ЭДС обмотки пропорциональна числу её витков Отношение ЭДС первичной и вторичной обмоток называется коэффициентом трансформации который пропорционален отношению чисел витков первичной и вторичной обмоток

Устройство силовых трансформаторов

Трансформаторы имеют магнитопроводящие сердечники и токопроводящие обмотки Для лучшего охлаждения сердечники и обмотки мощных трансформаторов погружаются в бак наполненный маслом Сердечники трансформаторов состоят из стержней на которых размещаются обмотки и ярм которые служат для проведения потока между стержнями Различают два вида сердечников: стержневой и броневой

Броневой сердечник имеет разветвлённую магнитную систему вследствие этого поток в ярме составляет половину от потока стержня на котором расположены обмотки

Трёхфазные трансформаторы выполняются обычно стержневыми Их сердечники состоят из расположенных в одной плоскости трёх стержней соединённых ярмами Магнитная система таких трансформаторов несколько несимметрична так как магнитная проводимость потока крайних стержней и среднего является неодинаковой

Вследствие изменения потока в контурах стали сердечника индуктируется ЭДС вызывающая вихревые токи которые стремятся замкнуться по контуру стали расположенному в поперечном сечении стержня Для уменьшения вихревых токов сердечники трансформатора набираются (шихтуются) из изолированных прямоугольных пластин электротехнической стали толщиной 05мм или 035мм Для уменьшения зазоров в местах стыков слои сердечника набранные различными способами чередуются через один После сборки листы верхнего ярма вынимаются и на стержнях устанавливаются обмотки после чего ярмо вновь зашихтовывается Листы сердечника изолируются лаком или бумагой имеющей толщину 003мм и стягиваются при помощи изолированных шпилек

В большинстве случаев в трансформаторах электропередач применяются так называемые концентрические обмотки имеющие вид размещённых концентрически (одна в другой) полых цилиндров Обычно ближе к сердечнику размещается обмотка низшего напряжения требующая меньшей толщины изоляции сердечника

По способу охлаждения трансформаторы разделяются на масляные обмотки которых погружены в масло и сухие охлаждаемые воздухом Мощные силовые трансформаторы имеют масляное охлаждение Трансформатор в большинстве случаев не является полностью твёрдым телом а содержит большое количество жидкого масла которое оказывает значительное влияние на теплопередачу

В большинстве случаев в трансформаторах электропередач применяются так называемые концентрические обмотки которые имеют вид размещённых концентрически полых цилиндров (одна в другой) Обычно ближе к сердечнику размещается обмотка низшего напряжения требующая меньшей толщины изоляции сердечника

В трансформаторах мощностью до 560 кВА концентрическая обмотка выполняется по типу цилиндрической обмотки в большинстве случаев имеющей два слоя Слои обмотки выполняются из провода круглого или прямоугольного сечения Провод наматывается впритык по винтовой линии вдоль образующей цилиндра

В трансформаторах больших мощностей концентрическая обмотка низшего напряжения выполняется по типу винтовой в которой между двумя соседними по высоте витками оставляется канал

В трансформаторах на напряжение 35 кВ и более применяют концентрическую обмотку выполненную по типу непрерывной в которой отличие от винтовой каждый виток состоит из нескольких концентрически намотанных витков обмотки Катушки этой обмотки наматываются непрерывно одним проводом без пайки При воздействии осевых сжимающих усилийвозникающих при внезапных коротких замыканиях наиболее надёжными являются непрерывные обмотки

1Определение основных электрических величин

11Линейные и фазные токи и напряжения обмотки ВН и НН

Линейные токи обмоток ВН и НН можно рассчитать по формуле:

(1)

Линейный ток для обмотки НН:

Линейный ток для обмотки ВН:

Фазный ток для обмотки ВН:

Фазный ток для обмотки НН:

(2)

Фазное напряжение обмотки ВН:

(3)

Фазное напряжение НН:

12Испытательные напряжения обмоток

Так как номинальное напряжение обмотки ВН равно 35000 В а обмотки НН 10500 В то по ГОСТ 151673 испытательное напряжение обмотки ВН равно 85000В а обмотки НН 40500 В

13Активная и реактивная составляющая напряжения короткого замыкания

Активная составляющая:

(4)

Реактивная составляющая:

(5)

2Расчет главных размеров трансформатора

21Выбор схемы и конструкции магнитопровода

Так как мощность проектируемого трансформатора 1600кВА то можно использовать схему шихтовки магнитопровода с прямыми стыками на средней фазе (рис1)

Рис1

Косых стыков 4 прямых 3

Число ступеней стержня 7

Коэффициент заполнения площади круга Ккр=09

Ориентировочный диаметр стержня 025м

Коэффициент усиления ярма Кя=102

Прессовка ярма производится балками стянутыми полубандажами

Число ступеней ярма 7

Коэффициент заполнения (сталь 3414 толщиной с двусторонним жаростойким покрытием керамическими или оксидными пленками) Кз=095

Общий коэффициент заполнения сталью площади круга

22Выбор и определение индукций в стержне и ярме магнитопровода

Индуктивность в стержне ВС для стержня из марки стали 3414 при мощности проектируемого трансформатора 1600кВА

Индуктивность в ярме определяется по формуле:

(6)

23Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток

Минимальные изоляционные расстояния обмоток НН:

НН от ярма равна 0075

НН от стержня:

Минимальные изоляционные расстояния обмоток ВН:

ВН от ярма:

Между ВН и НН:

Выступ цилиндра:

Между ВН и ВН:

24Выбор коэффициента и определение основных размеров трансформатора: диаметра стержня и высоты обмотки

Значение для трансформатора мощностью 1600 кВА равно 14

Габарит трансформатора III

Ориентировочное значение диаметра стержня рассчитывается по формуле:

(7)

мощность обмотки одного стержня трансформатора ВА

(8)

с = m = 3 число активных стержней трансформатора

коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю =095

ширина приведенного канала рассеяния трансформатора м

(9)

(10)

k коэффициент зависящий от мощности трансформатора напряжения обмотки ВН и равен 00007 =0875

(11)

По нормализированной шкале выбираем

Коэффициент пересчитываем по формуле:

(12)

Средний диаметр канала между обмотками ВН и НН:

(13)

а радиальный размер обмотки

(14)

Высота обмотки :

(15)

3Расчет обмоток НН и ВН

31Выбор типа обмоток (НН и ВН)

Находим ЭДС одного витка:

(16)

Пс площадь активного сечения

(17)

площадь сечения фигуры стержня для трансформатора с м

По формуле (16):

(18)

Средняя плотность тока в обмотках определяется из условия получения заданных потерь короткого замыкания:

(19)

коэффициент определяющий долю электрических потерь в обмотке от потерь короткого замыкания для трансформатора мощностью 1600 кВА

Площадь сечения витков обмотки НН:

(20)

Площадь сечения витков обмотки ВН:

(21)

По таблице 34 выбираем типы обмоток трансформатора

Обмотка ВН – непрерывная катушечная из прямоугольного провода

Обмотка НН – непрерывная катушечная из прямоугольного провода

32Расчет обмотки НН

Определяем число витков:

(22)

Предварительное число катушек рассчитывается по формуле (23):

(23)

высота обмотки

высота горизонтальных каналов =0005м

высота провода

для средней плотности тока и плотности теплового потока (для алюминиевого провода) равной 600 м [1]

Ориентировочное число витков в одной катушке:

(24)

Принимаем

Тогда

Получилось 31 виток лишний

Распределяем витки по катушкам:

31 катушка по 10 витков

31 катушка по 11 витков

Всего 62 катушки Полное число витков 651

Площадь сечения одного витка рассчитывается по формуле (20):

Так как то

Принимаем провод

по приложению I [1] находим размер

Размер а с изоляцией м

Марка провода:

Высота обмотки:

(25)

коэффициент учитывающий укладку прокладок Он равен

высота горизонтального канала Принимаем равной 0004м

число разгонов катушек НН Принимаем равным 3

высота канала в местах разгона Принимаем равной 002м

Радиальный размер обмотки рассчитывается по формуле (26):

(26)

Внутренний диаметр обмотки рассчитывается по формуле (27):

(27)

Наружный диаметр обмотки рассчитывается по формуле (28):

(28)

Средний диаметр витка обмотки рассчитывается по формуле:

(29)

Уточняем площадь сечения витка:

Уточняем плотность тока:

Плотность теплового потока:

(30)

(31)

число проводников обмотки в радиальном направлении

33Расчет обмотки ВН

Предварительное число катушек:

(32)

высота обмотки

высота горизонтальных каналов =0005

Число витков соответствующее номинальному напряжению:

(33)

Число регулировочных витков:

(34)

Ориентировочное число регулировочных катушек 8

Число основных катушек:

(35)

Количество витков в основных катушках:

(36)

Ориентировочное число витков в основных катушках:

(37)

Принимаем количество витков в катушках равное 22

тогда приняв =54(38)

2 витка не хватает

Распределяем витки по катушкам:

2 катушки по 23 витка = 46

52 катушки по 22 витка = 1144

8 катушек регулировочных по 16 витков = 128

Общее число катушек 62

Общее число витков 1318

Площадь сечения одного витка и плотность тока:

(39)

По приложению I находим размер

Размер а с изоляцией

тогда

(40)

принимаем равной 00055м

высота канала в месте разрыва обмотки размещаются катушки с регулировочными витками Принимаем равной 0012м

Марка провода:

(41)

Плотность теплового потока:

(42)

число проводников обмотки в радиальном направлении

(43)

По формуле (51):

Внутренний диаметр обмотки:

(44)

Наружный диаметр обмотки:

(45)

Средний диаметр витка обмотки:

(46)

34Регулировка напряжения обмоток ВН

Согласно ГОСТ 1611070 регулирование напряжения силового трансформатора может осуществляться путем переключения ответвлений обмоток без возбуждения (ПБВ) после отключения всех обмоток трансформатора от сети и без перерыва нагрузки (РПН)

В масляных трансформаторах мощностью от 25 до 200000кВА с ПБВ ГОСТ 1202266 1192073 и 1296574 предусматривает выполнение в обмотках ВН четырех ответвлений на +5 +25 25 5% ( от номинального напряжения помимо основного зажима с номинальным напряжением Переключение ответвлений обмоток должно производится специальными переключателями вставленными в трансформатор с рукоятками управления выведенными из бака

В данном трансформаторе регулирование напряжений обмотки ВН производится по схеме рис2

4 Определение характеристик короткого замыкания

41 Потери короткого замыкания

Полные потери короткого замыкания:

(47)

Основные электрические потери в обмотке НН:

(48)

удельное сопротивление провода обмотки при температуре

Основные электрические потери в обмотке ВН:

(49)

число витков соответствующее средней ступени регулирования =1254

Потери в отводах НН:

(50)

Потери в отводах ВН:

(51)

Потери в стенке бака:

(52)

коэффициент определяемый из табл 41

Следовательно:

Расчётные значения потерь короткого замыкания отличаются от заданных на 59%

42 Определение напряжения короткого замыкания

Напряжение короткого замыкания %определяют через его составляющие:

(53)

активная составляющая напряжения короткого замыкания

(54)

ширина приведённого канала рассеяния

Уточняем значения и :

(55)

(56)

(57)

Отсюда

Отличается от заданного на 092%

Массы металла обмоток рассчитывается по формуле:

(58)

масса металла обмотки НН (59)

масса металла обмотки ВН (60)

плотность металла обмоток НН и ВН (алюминиевый провод)

Приближенная масса металла проводов отводов рассчитывается по формуле:

(61)

длинна проводов отводов обмотки НН (соединение звездой)

длинна проводов отводов обмотки НН (соединение треугольником)

43 Механические силы в обмотках

Радиальная сила H

(62)

ударный ток короткого замыкания для обмотки НН

(63)

(64)

Тогда

Напряжение на разрыв в обмотке НН от радиальных сил Па

(65)

Напряжение на разрыв в обмотке ВН от радиальных сил Па

(66)

Напряжение на сжатие от опорных поверхностей рассчитывается по формуле:

(67)

число прокладок равное числу реек то есть 8

радиальный размер обмотки

ширина прокладки

сила сжатия междукатушечных прокладок в обмотке НН

или при сила сжатия междукатушечных прокладок в обмотке ВН

осевая сила обусловленная поперечной составляющей магнитного поля рассеянья вызванного конечными размерами обмоток(68)

осевая сила обусловленная поперечной составляющей магнитного поля рассеянья вызванного отключением регулировочных катушек (69)

(79)

расстояние от поверхности стержня до стенки бака равное 0179м

5 Расчёт магнитной системы и определение характеристик холостого хода

51 Размеры пакетов и активных сечений стержня и ярма

По приложению

Ширина крайнего пакета ярма 0135м

№ пакета размер пакета мм

Рис3 Сечение стержня

Длина стержня м (70)

расстояние от обмотки до нижнего и верхнего ярм

По формуле

52Определение массы стержней ярм и массы стали

Масса стали стержней кг

(71)

масса стали стержней в пределах окна магнитной системы

(72)

число стержней плотность электротехнической стали

площадь сечения стержня

Получаем

масса стали в местах стыка пакета стержня и ярма

(73)

ширина наибольшего пакета ярма по табл 51

масса стали одного угла по табл 51

Получаем

По формуле

Масса стали ярм кг

(74)

масса стали частей ярм заключённых между осями крайних стержней

(75)

площадь сечения ярма

расстояние между осями соседних стержней (76)

масса стали в частях ярм которые находятся за пределами

(77)

Полная масса стали плоской магнитной системы:

53 Определение потерь и тока холостого хода

Расчёт потерь холостого хода трансформатора

(78)

здесь для пластин с отжигом

удельные потери в стержне и ярме зависят от марки стали и индукций в стержне и ярме и определяются по табл52

Уточнённые значения индукций:

(79)

площадь поперечного сечения фигуры стержня

(80)

площадь поперечного сечения фигуры ярма

учитывает потери в углах магнитной системы и зависит от числа косых и прямых стыков определяется по таблице 53

Получаем потери холостого хода трансформатора:

Определение тока холостого хода трансформатора %

(81)

активная составляющая тока холостого хода трансформатора %

(82)

реактивная составляющая тока холостого хода трансформатора %

(83)

полная намагничивающая мощность трансформатора ВА

(84)

коэффициент учитывающий форму ярма

коэффициент учитывающий расшихтовку и зашихтовку верхнего ярма при сборке

коэффициент учитывающий прессовку стержней и ярм при сборке остова

коэффициент учитывающий срезку заусенцев при отжиге

коэффициент учитывающий резку пластин

коэффициент учитывающий увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы может быть принят из табл 54

и удельные намагничивающие мощности для стали стержней и ярм находятся по табл 55

удельная намагничивающая мощность для зазора в косом стыке зависит от индукции в этом стыке и определяется из табл 56

удельная намагничивающая мощность для зазора в прямом стыке определяется из табл 56 по индукции

площадь сечения зазора косого стыка (85)

площадь сечения зазора прямого стыка

Получаем

По формуле (83)

Тогда ток холостого хода (63%)

6 Тепловой расчет трансформатора

61 Тепловой расчет обмоток

Средняя температура масла:

(86)

внутренний перепад температуры по толщине обмотки

толщина изоляции провода на одну сторону

теплопроводность изоляции провода для лакированной бумаги

(87)

(88)

перепад температуры на поверхности обмотки(89)

коэффициент учитывающий скорость движения масла внутри обмотки

коэффициент учитывающий затруднение конвекции масла в каналах внутри обмоток

коэффициент учитывающий влияние на конвекцию масла относительно высоты горизонтальных масляных каналов

Следовательно:

Превышение средней температуры масла над температурой воздуха рассчитывается по формуле:

62 Тепловой расчет бака и радиаторов

Расчет бака:

Ширина бака рассчитывается по формуле:

(90)

внешний диаметр обмотки ВН

Длина бака рассчитывается по формуле:

(91)

а=009м

Высота бака рассчитывается по формуле:

(92)

высота ярма

толщина прокладки под нижнее ярмо Принимаем равной 004 м

Размеры элементов бака:

Толщина стенки бака

Толщина дна бака

Толщина крышки бака

Выступ дна бака за стенку

Толщина верхней рамы бака

Ширина верхней рамы бака

Масса трансформатора без учета масла радиатора и масла в них:

(93)

масса обмоточного провода с изоляцией

(94)

коэффициент учитывающий увеличение массы провода за счет изоляции

масса масла в баке(95)

внутренний объем бака (96)

объем занимаемый активной частью (97)

масса бака

(98)

Следовательно:

Выбор типа радиатора:

Наибольшее междуосное расстояние патрубков рассчитывается по формуле:

(99)

По таблице 28 [2] выбираем радиатор со следующими размерами:

Форма труб – круглая диаметр труб

Число труб (число рядов и число труб в ряду)

Габаритные размеры радиатора м:

Теплорассеивающая поверхность

Масса масла в радиаторе 2176 кг

Масса радиатора 3723 кг

Расчет коэффициента :

(100)

По рисунку 35 [2] выбираем

Так как ≥550 то расчет ведем по маслу

Вычисляем тепловой поток бака:

(101)

площадь поверхности охлаждения бака

(102)

По рис 36 [2] находим

Следовательно:

Тепловой поток радиаторов вычисляется по формуле:

(103)

По рисунку 37 [2] находим

Число радиаторов вычисляется по формуле:

округляем до 9(104)

Действительная удельная тепловая нагрузка радиатора:

Поэтому:

Температура средних слоев масла рассчитывается по формуле:

(105)

Средняя температура обмоток рассчитывается по формулам:

(106)

(107)

7 Расчёт параметров Тобразной схемы замещения

Рис4

Параметры короткого замыкания схемы замещения:

(108)

(109)

(110)

Параметры рабочего контура схемы замещения:

(111)

(112)

Параметры холостого хода трансформатора:

(113)

(114)

(115)

Параметры намагничивающего контура:

(116)

(117)

8 Разработка и краткое описание конструкции трансформатора

81 Выбор и размещение переключателя ответвлений обмоток

В проектируемом трансформаторе для переключения ответвлений обмотки используем однофазное устройство ПБВ типа П6100/35 установленное на каждую фазу Данное устройство изображено на рисунке 5:

Рис5 Конструкция и схема работы однофазного переключателя

1 – штифт 2 – переходная трубка 3 – трубка 4 – диск 5 – втулка 6 контактные кольца 7 – коленчатый вал 8 – контактные латунные стержни 9 – подводящий провод (кабель)

Переключающее устройство размещается на уровне обмоток и крепится деревянной раме с помощью бакелитовых цилиндров (рис6) Штанги привода переключателя выполняются из бумажнобакелитовых трубок

Рис6 Крепление переключателя

1 – колпак привода 2 – фланец приваренный к крышке бака 3 – крышка бака 4 – вал привода 5 – штанга привода 6 – ярмовая балка 7 – деревянная рама 8 – защитный бумажнобакелитовый цилиндр 9 – короткий цилиндр 10 – переключатель 11 – текстолитовая шпилька 12 – кабель

82 Выбор и размещение отводов

Отводы для проектируемого трансформатора представляют собой прямоугольные проводники которые соединяют обмотки трансформатора между собой с изоляторами и переключателем

Они надежно изолированы от бака Заземленных частей а также от всех токоведущих частей

Данные отводы не имеют собственной изоляции при переходе через деревянные планки изолируются электрокартоном толщиной 00002 м на одну сторону

Крепление отводов производится деревянными балками Деревянные крепления представляют собой систему связанных между собой систему связанных между друг другом вертикальных и горизонтальных планок

Вертикальные планки крепятся к ярмовым балкам стальными шпиками

Отводы зажимаются между горизонтальными планками одна из которых закрепляется на вертикальных стойках а другая стягивает отводы

Размеры вертикальных планок (стоек) м

Конструкция отводов изображена на рисунке 7:

Рис7 Конструкция крепления отводов

1 – верхняя ярмовая балка 2 – вертикальная ярмовая балка 3 – отвод обмотки ВН 4 – сдвоенные деревянные горизонтальные планки 5 – стальные шпильки 6 – болты 7 – деревянный брусок 8 – приваренная к балке пластина 9 – обмотка ВН 10 – уголок

83 Выбор и размещение вводов

Вводы предназначены для обеспечения изоляции токоведущего стержня от заземленной крышки или стенки бака со стороны масла и со стороны воздуха и для возможности присоединения трансформатора к внешней сети

В проектируемом трансформаторе вводы представлены двумя видами изоляторов (рис8) Типы изоляторов: ПНТ6/10/250 ПНТ1/1600

Рис8 Ввод для наружной и внутренней установки: а) ПНТ6/10/250:

1 – медная шпилька 2 – латунная гайка 3 – латунный колпак 4стальная шпилька 56 – стальная гайка шайба 7 резиновое кольцо 8 фарфоровый изолятор 9 стальной штампованный фланец 10 кулачок 11резиновое уплотнение 12токоведущая шпилька

б) ПНТ1/1600: 1 медный башмак 2медная шпилька 3медная гайка 4 медная шайба

5латунный колпак 6фарфоровый изолятор 7резиновое уплотнение 8 фарфоровый изолятор 9 резиновое кольцо

Применение съемных вводов позволяет отказаться от механической связи крышки бака с активной частью трансформатора

Размещение вводов на крышке бака показано на рисунке 9:

Рис 9 Размещение вводов на крышке бака трансформатора

84 Крепление активной части трансформатора в баке

Крепление активной части трансформатора осуществляется по схеие изображенной на рисунке 10:

Рис10 Крепление активной части трансформатора

1 косынка 2 – пластина 3 – винт 4 – стенка бака 5 – втулка 6 – кольцо 7 – колпачок 8 – гайка

Точка крепления активной части внутри бака – винт 3 ввернутый во втулку 5 и упирающийся в пластину 2 Пластина усиленная косынками 1 и приварена к верхней полке верхней ярмовой балки Втулка в свою очередь приварена к стенке бака 4 Резьбовые соединения винта с втулкой герметизрованно гайкой 8 и уплотнительным кольцом 6 Резьбовое соединение гайки с витом закрыто колпачком приваренным к гайке

Положение активной части в баке фиксируется шипами приваренными к дну бака Шипы при установке активной части входят в отверстия нижних ярмовых балок

Во избежание разрядов внутри бака магнитопровод и ярмовые балки заземляются с помощью луженых медных лент Один конец ленты помещают между пластинами на расстоянии 001 м от края ярма на глубине 005 м а другой прикрепляется болтом к полке верхней ярмовой балки

85 Выбор вспомогательной аппаратуры

Маслорасширитель

В проектируемом трансформаторе используется расширитель который представляет собой сосуд из листовой стали установленной над крышкой бака Расширитель располагается вдоль узкой стороны бака справа от него если смотреть на трансформатор со стороны вводов ВН и соединен с баком

Крепление расширителя изображено на рисунке 11:

Рис11 Крепление расширителя

1 – стенка расширителя 2 – пояса усиливающие стенку расширителя 3 – опорные пластины 4 – угольники крепящие приваренные к опорным пластинам 5 – крышка бака 6 – маслоуказатель 7 – трубопровод соединяющий расширитель с крышкой бака 8 – реле газовое 9 – кран плоский 10 – труба выхлопная 11 – воздухоосушитель 12 – кольца для подъема расширителя 13 – пробка 14 – трубы газоотводные 15 – трубопровод для подсоединения воздухоосушителя 16 – патрубок для подсоединения воздухоосушителя 17 – вентиль для спуска и залива масла

Размеры расширителя приведены в таблице 1:

Таблица 1

Полный объем

Размер расширителя м Диаметр соединительного патрубка м Масса масла кг

Внутренний диаметр Длина Толщина стенок В расширителе В баке трансформатора

250 047 144 00014 05 105 1950

Воздухоосушитель

В проектируемом трансформаторе применен выносной воздухоосушитель (рис12) Крепится он на расширителе трансформатора

Рис12 Воздухоосушитель выносной

1 – крышка масляного затвора 2 – труба воздухоосушителя 3 – патрубок 4 – силикагельосушитель 5 – силикагельиндикатор 6 – прозрачный колпак 7 – корпус расширителя 8 – корпус затвора 9 – соединительный патрубок 10 – смотровое окно 11 – патрон 12 – окно маслоуказателя

Воздухоосушитель представляет собой цилиндр наполненный силикагелем марки КСМ пропитанным хлористым кальцием

В нижней части воздухоосушителя помещен масляный затвор работающий по принципу сообщающихся сосудов Этот затвор предотвращает свободный доступ воздуха в воздухоосушитель и очищает его от посторонних примесей В верхней части цилиндра устанавливается патрон 11 заполненный индикаторомсиликагелем 5 Патон имеет смотровое отверстие 10 закрытое стеклянным диском По мере увлажнения силикагель в патроне меняет свою окраску с голубого на розовый

Термосифонный фильтр

Для увеличения срока службы трансформаторного масла используется термосифонный фильтр производящий непрерывную очистку масла от продуктов окисления образующихся в процессе эксплуатации

Термосифонный фильтр (рис13) представляет собой цилиндр в который помещена решетка с сорбентом Сорбент отбирает из масла влагу шлам кислоты и перекисные соединения ускоряющие процесс старения масла и твердой изоляции обмоток трансформатора

Рис13 Термосифонный фильтр

1 – пробка для выпуска воздуха 2 – решетка с силикагелем 3 – пробка для спуска грязи 4 – отстойник 5 – кран

В проектируемом трансформаторе применен фильтр типа ТФ25

Газовое реле

Для своевременного обнаружения внутренних повреждений приводящих к местному нагреву отдельных частей и выделению газов в проектируемом трансформаторе служит газовое реле типа РГ 4366 которое устанавливается в патрубке между крышкой бака и расширителем При повреждениях происходит разложение масла органической изоляции и выделение газа Который поднимаясь 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

Для предохранения бака трансформатора от деформации при очень сильных взрывообразных выделений газов служит выхлопная труба

Она представляет собой длинный стальной цилиндр сваренный из листовой стали толщиной 00015 м нижним основанием прикрепленный к крышке бака трансформатора Верхний конец трубы закрыт мембраной которая при повышении давления лопается и масло с газами выбрасывается наружу

Внутренняя полость верхней части выхлопной трубы соединяется трубкой диаметром 002 м с внутренней полостью расширителя и таким образом воздух в верхней части трубы сообщается с атмосферой через воздухоосушитель

Диаметр выхлопной трубы 015 м а толщина стеклянной мембраны 00025 м

Выхлопная труба изображена на рисунке 14:

Рис14 Выхлопная труба

1 – собственно труба 2 – прокладка 3 – прокладка 4 – фланец 5 – кольцо упорное 6 – фланец 7 – мембрана стеклянная 89 – болт гайка

Пробивной предохранитель

При электрическом пробое между обмотками ВН и НН электрическая сеть присоединенная к обмотке НН может оказаться под повышенным потенциалом Чтобы предотвратить повышение потенциала на стороне обмотки НН при напряжении до 690 В применяется пробивной предохранитель

Термометр

Проектируемый трансформатор оснащен дистанционным сигнальным термометром типа ТС100 Его корпус со шкалой и указательной стрелкой для удобства отсчетов размещен не стенке бака на высоте 15 м от уровня грунта Термометр снабжается двумя сигнальными контактами которые могут быть установлены на любых точках шкалы

Радиатор

В проектируемом трансформаторе применяется система охлаждения М (естественная циркуляция масла) В данной системе охлаждения теплоотдача от обмоток к окружающей среде осуществляется путем естественной конвекции масла и воздуха

В проектируемом трансформаторе используется прямотрубный радиатор съемной конструкции (рис15)

Рис15 Прямотрубный радиатор из круглых труб

Основным элементом радиатора использованного для проектируемого трансформатора являются трубчатые секции изготовленные из круглых прямоугольных труб диаметром и толщиной стенки которые ввариваются в коллекторы каплевидной формы Расположение труб в радиаторе коридорное Шаг трубы в секции и между секциями Трубы укладываются в 6 рядов по 10 труб в ряду Следовательно в радиаторе 60 труб

Основные размеры радиатора приведены в таблице 2:

Таблица 2

Форма и размер труб

Число труб (число рядов и число труб в ряду) Габаритные размеры

Теплорассеивающая поверхность радиатора

Геометрическая поверхность радиатора

Масса радиатора кг Масса масла кг

16 195 Круглая диаметр 30

1134 1238 1527 903

Радиатор присоединяется к баку через два патрубка В проектируемом трансформаторе патрубки имеют плоские краны которые позволяют отсоединить и заменить радиатор без слива масла из бака Радиатор снабжен двумя пробками: в нижней части – для слива масла в верхней – для выхода воздуха при заливке масла

Прочие вспомогательные устройства

Для передвижения проектируемого трансформатора по рельсам используются поворотные каретки

9 Сравнение техникоэкономических показателей серийного и проектируемого трансформатора

Таблица 3

Трансформатора Масса кг

Стали магнитной системы Металла обмоток

Серийный 1930 460

проектируемый 18455 54092

Таблица 4

Трансформатор Масса кг Размеры м

Активной части Полная Масла Длина Ширина Высота

Полная До крышки

Серийный 2900 6500 2500 227 227 312 2122

проектируемый 288747 6247316 2958 2757 1931 2397 19933

Масса активной части трансформатора кг

(118)

масса обмоточного провода с изоляцией

масса электротехнической стали магнитопровода

Масса масла кг

(119)

масса масла в баке

масса масла в радиаторах

масса масла в расширителе

Полная масса трансформатора рассчитывается по формуле:

(120)

Список литературы

1 НД Монюшко ЭА Сигалов АС Важенин «Расчет трансформаторов Учебное пособие по курсу «Электрические машины» для студентовзаочников» Челябинск: ЧПИ 1986г

2 НД Монюшко ЭА Сигалов АС Важенин «Расчет трансформаторов Конструкция и тепловые расчеты Учебное пособие по курсу «Электрические машины» для студентовзаочников» Челябинск: ЧПИ 1987г