- •Введение
- •1.Задание на проектирование.
- •2. Предварительное оптимизационное проектирование и проектные исследования
- •2.1 Предварительное определение конструктивных и энергетических показателей трансформаторов
- •2.1.1. Конструктивные параметры магнитной системы и выбор величины индукции в стержне
- •2.1.2. Определение изоляционных промежутков
- •2.1.3. Определение коэффициента заполнения обмоток проводниковым материалом
- •2.1.4 Обмоточный конструктивный коэффициент -
- •2.1.5 Выбор коэффициента закрытия поверхности обмоток и удельной тепловой нагрузки обмоток
- •2.2. Критерии оптимальности трансформатора и определение начальных значений управляемых переменных.
- •2.2.1. Математическая модель критерия приведенных затрат на трансформацию электрической энергии.
- •2.2.2. Математическая модель критерия капитализированных затрат.
- •2.2.2.1. Оценка удельной капитализированной стоимости потерь холостого хода
- •2.2.2.2. Оценка капитализированной стоимости нагрузочных потерь
- •2.3 Основные уравнения расчетной математической модели трансформатора.
- •2.4. Алгоритм предварительного расчёта основных размеров и параметров трансформатора.
- •3. Методика применения программного комплекса “Аметист” для автоматизированного синтеза, анализа и оптимизации трансформаторов.
- •3.1. Общие сведения
- •Система управления сапр “Аметист”
- •3.2.3. Предварительный расчет
- •3.2.4. Оптимизация электромагнитных показателей
- •3.2.4.1. Оптимизация электромагнитных показателей по одной управляемой переменной
- •3.2.4.2. Оптимизация электромагнитных показателей по двум управляемым переменным
- •3.3. Синтез и оптимизация обмоток
- •4. Автоматизация процесса оптимизации параметров трансформаторов
- •4.2. Алгоритм процесса оптимизации методом циклического покоординатного спуска.
- •4.3. Методика автоматизированного синтеза и оптимизации трансформаторов на основе метода цпс.
- •5. Детальное проектирование трансформаторов.
- •5.1. Объём детального проектирования и его последовательность.
- •5.2. Раскладка, детальное конструирование и расчет обмоток.
- •5.2.1. Определение фазных напряжений и токов обмоток:
- •5.2.2. Определение чисел витков обмоток ( на одну фазу ):
- •Расчёт плотностей токов в обмотках нн и вн
- •Раскладка обмотки нн
- •5.2.5. Раскладка обмотки вн
- •5.2.6. Определение площади поверхностей охлаждения обмоток
- •5.2.7. Определение массы обмоток, расчёт основных и добавочных потерь короткого замыкания
- •5.3. Определение основных параметров мс, потерь в стали и тока холостого хода.
- •5.4. Расчёт механических напряжений в обмотках от радиальных усилий
- •5.5. Тепловой расчёт обмоток
- •5.6 Тепловой расчет бака.
- •5.7. Экономический расчёт
- •Пример предварительного оптимизационного расчёта трансформатора.
- •6.2. Предварительный расчет основных размеров и конструктивных показателей трансформатора.
- •Пример детального расчёта трансформатора.
- •7.1. Определение фазных напряжений и токов .
- •7.2 Определение конструктивных параметров мс и размеров изоляции в окне.
- •7.3 Определение числа витков обмоток:
- •7.4. Расчёт среднего значения плотности тока в обмотках. Определение плотности тока в обмотках нн и вн.
- •Расчёт обмотки вн.
- •7.7. Определение площадей поверхности охлаждения обмоток.
- •Определение массы обмоток, основных и добавочных потерь в обмотках, отводах, и баке. Проверка величины напряжения короткого замыкания.
- •7.9. Определение массы стали мс, определение потерь в стали и тока холостого хода.
- •7.10. Расчет механических напряжений в обмотках
- •7.11. Тепловой расчет обмоток
- •7.12. Тепловой расчет бака
- •7.13. Экономический расчет
- •Приложение а
- •Приложение б Основные данные обмоточных проводов круглого и прямоугольного сечений
- •Додаток в Форми вихідних даних для проектних досліджень Таблиця в1. Вихідні дані досліджуваного трансформатора
- •Таблиця в2. Конструктивні дані досліджуваного трансформатора
- •Таблиця в3. Техніко-економічні дані
Додаток в Форми вихідних даних для проектних досліджень Таблиця в1. Вихідні дані досліджуваного трансформатора
Найменування даних Тип трансформатора |
Розмірність |
Значення |
Номінальна потужність, Sн |
кВ·А |
|
Число фаз |
m |
3 |
Частота. f |
Гц |
50 |
Схема та група з’єднання обмоток |
- |
|
Фазна напруга первинної обмотки, U1ф |
кВ |
|
Фазна напруга вторинної обмотки, U2ф |
кВ |
|
Напруга короткого замикання, Uк |
% |
|
Регулювання напруги Діапазони та кількість ступенів |
|
|
Марка електротехнічної сталі |
|
|
Матеріал обмоток |
|
|
Система охолодження |
|
|
Проектні дослідження |
|
|
Критерії оптимізації
|
|
|
Клас нагрівостйкості ізоляції, °C |
|
|
Додаткові дані |
|
|
Таблиця в2. Конструктивні дані досліджуваного трансформатора
1. |
Дані основних параметрів магнітної системи | ||||
1.1. |
Кількість стрижнів |
с |
| ||
1.2. |
Орієнтовне значення діаметру стрижня, мм |
D |
| ||
1.3. |
Початкова кількість пакетів в перерізі стрижня |
nп |
| ||
1.4. |
Коефіцієнт заповнення площі перерізу стрижня |
| |||
1.5. |
Коефіцієнт підсилення ярма |
Ку |
| ||
1.6. |
Початкове значення магнітної індукції в стрижні, Тл |
Вс |
| ||
1.7. |
Товщина електротехнічної сталі, мм |
tс |
| ||
2. |
Дані ізоляції | ||||
2.1. |
Міжфазна ізоляція |
| |||
2.2. |
Ізоляція від стрижня до обмотки, мм |
| |||
2.3. |
Вертикальний охолоджуючий канал, мм |
| |||
2.4. |
Ізоляція ВН від ярма, мм |
| |||
2.5. |
Ізоляція НН від ярма, мм |
| |||
2.6. |
Ізоляція між обмотками ВН і НН, мм |
а12 |
| ||
3. |
Дані обмоток | ||||
3.1. |
Фазний струм обмотки НН, А |
І1 |
| ||
3.2. |
Фазний струм обмотки ВН, А |
І2 |
| ||
3.3. |
Початкове значення середньої густини струму, |
| |||
3.4. |
Відношення густини струму обмотки ВН та НН |
У12 |
| ||
3.5. |
Кількість концентрів обмотки НН |
nк1 |
| ||
3.6. |
Кількість концентрів обмотки ВН |
nк2 |
| ||
3.7. |
Сумарний розмір ізоляції поперек вікна, мм |
lq |
| ||
3.8. |
Сумарний розмір ізоляції між торцями обмоток та ярмом, мм |
lо |
| ||
3.9. |
Орієнтовні значення площ перерізів витків: обмотки НН обмотки ВН |
sв1 sв2 |
| ||
3.10 |
Початкові значення величини коефіцієнтів заповнення обмоток: Обмотки НН Обмотки ВН |
|
| ||
3.11. |
Середній коефіцієнт заповнення обмоток |
| |||
3.12. |
Обмотковий конструктивний коефіцієнт |
nq |
| ||
3.13. |
Початкове значення питомого теплового навантаження, |
q0 |
| ||
3.14. |
Інші конструктивні дані обмоток |
|
| ||
|
|
|
|