- •1 Призначення та конструктивні особливості трансформатора
- •Р /91 исунок 2 – Основні ізоляційні відстані
- •2.2 Вибір конструкції і розрахунок обмоток нижчої та вищої напруги
- •Р /102 исунок 4 Побудова обмоток
- •2.3 Розрахунок характеристик короткого замикання
- •Ошибка! Ошибка связи.
- •Розрахунок магнітної системи
- •2.6 Визначення маси трансформатора
2.6 Визначення маси трансформатора
Конструкційні металеві деталі виготовляються із вуглецевої конструкційної сталі групи А марки Ст 3сп ГОСТ 380-86. Для розрахунку маси окремих частин трансформатора задається густина активної частини із алюмінієвими обмотками , кг / м ³ 5000
Маса провідникового матеріалу Мпр, кг
Мпр = 1,06 (МНН + 1,05 МВН + Мвід.НН + Мвід.ВН) (114)
Мпр = 1,06 (60,7 + 1,05 95 + 3,7 + 0,256) = 174
Маса активної частини Ма.ч, кг
Ма.ч = 1,2 (Мпр + Мст) (115)
Ма.ч = 1,2 (174 + 600) = 929
Приймається товщина елементів бака:
товщина стінки бака 0,003м;
товщина дна бака 0,009 м;
товщина кришки бака 0,007м;
Визначається об’єм сталі:
бака Vб.ст , м3 ;
Vб.ст = (Пб.ст - Пг ) δст.б (116)
Vб.ст = (5,56 – 1,85 ) 0,003 =0,011
дна Vдна ст , м3 ;
Vдна.ст = Пдна δст, (117)
Vдна.ст = 0,71 0,009 = 0,00639
кришки Vкр.ст, м3
Vкр.ст = Пкр δст , (118)
Vкр.ст = 0,71 0,007=0,00497
-хвиль бака Vхв. м3
Vхв = Пхв δ (119)
Vхв = 13,7 0,001 = 0,00137
де Пб.ст площа поверхні бака, м2
Пкр- площа кришки, м2
Пдна площа дна рівна площі кришки, м2
Пхв площа хвиль, м2
Маса бака з гофрами Мб , кг
Мб= ст ( Vб.ст + Vдна.ст + Vкр.ст + Vхв) (120)
де ст густина конструкційної сталі дорівнює 7850 кг/м3 ;
n кількість радіаторів.
Мб = 7850 (0,011+0,00639+0,00497+0,00137) = 186
Визначається об’єм бака Vб, м ³
Vб = Пдна Нб , (121)
Vб = 0,71 1, 5 = 1,065
Визначається об’єм активної частини Vа.ч, м3
Vа.ч = Ма.ч./γа.ч. , (122)
Vа.ч = 929/5000 = 0,1858
Визначається маса масла трансформатора Мм, кг
Мм = 1,05 [0,9 (Vб – Vа.ч. + Vхв).] 103, (123)
де Мм.р маса масла одного радіатора, т
Мм = 1,05 [0,9 (1,065 – 0,1858 +0,00137] 103 = 832
Визначається маса трансформатора Мтр, кг
Мтр = Ма.ч + Мб.ст + Мм, (124)
Мтр = 929+186+832= 1947
Р
Таблиця 1 – Порівняння розрахункових даних з аналогом
Параметри |
Аналоговий |
Спроектований |
Відхилення |
||
абсолютні |
відносні |
||||
Потужність S, |
400 |
400 |
0 |
100 |
|
Втрати короткого замикання Pк, Вт |
12200 |
12434 |
+234 |
101,9 |
|
Втрати неробочого ходу P0, Вт |
1900 |
2013 |
+113 |
105,9 |
|
Сумарні втрати Pк+ P0, Вт |
14100 |
14447 |
+347 |
102,5 |
|
Напруга короткого замикання uк, відсотки |
7,5 |
7,34 |
-0,16 |
97,86 |
|
Струм неробочого ходу i0, відсотки |
1,4 |
1,14 |
-0,26 |
81,4 |
|
Температура обмотки при короткому замиканні |
200 |
116 |
-84 |
58 |
|
Перевищення темпе – ратури обмотки НН
|
65 |
61 |
-4 |
93,8 |
|
Перевищення темпе – ратури обмотки ВН
|
65 |
63 |
-2 |
96,9 |
|
Маса трансформатора Мтр, кг |
3740 |
3709 |
-31 |
99,2 |
/125
Висновки
Аналізуючи розрахункові дані спроектованого трансформатора із аналогом пропонується вдосконалити конструкцію при дотриманні експлуатаційної надійності відповідно до нормованих технічних характеристик за рахунок:
товщину листів холоднокатаної сталі прийняти 0,27 мм, що дозволить значно зменшити втрати та струм неробочого ходу;
замість прямих стиків у середньому стрижні кістяка прийняти косі стики в схемі шихтування;
замість радіаторного бака прийняти конструкцію гофрованого бака;
збільшити густину струму в обмотках НН та ВН до 1,8…1,85А/мм2 за рахунок незначного зменшення перетину витка;
для трансформатора заданої потужності із збереженням механічної міцності обмоток можна замінити металеві пресуючі кільця на клеєні ізоляційні деталі із дерев’яного шпону або електрокартону у вигляді розрізних сегментів.
Вказані дії дозволять значно зменшити масу, підвищити коефіцієнт корисної дії , зменшити собівартість конструкції, тобто поліпшити технікоекономічні показники трансформатора.
/126
Список літератури
Гончарук А.И. Расчет и конструирование трансформаторов.-М.: Энергоатомиздат, 1990. – 256с.
Коваль В. П. Електричні машини.-З.,1998.-174 с.
ГОСТ 11677-85 Трансформаторы силовые. Общие технические условия.-М.: Издательство стандартов, 1990.–57 с.
ГОСТ 11 920-93 Трансформаторы силовые масляные общего назначения напряжением до 35 кВ включительно. Технические условия.-М.: Издательство стандартов, 1993.-39 с.
ДСТУ 3270-95 Трансформатори силові. Терміни та визначення.-К.: Держстандарт України, 1996-86 с.
Афоніна Н.О. Методичні вказівки до курсового та дипломного проектування. – З.: 2010- 128 с.
Коваль В.П., Пачколін Ю.Є., Білий В.О. Російсько-український електротехнічний словник.- Запоріжжя: Просвіта, 2004.- 416 с.
/127
Додаток А
(обов’язковий)
Машинна оптимізація при виборі напруги КЗ силового трансформатора 1000/ 15,75/ 0,69
/128