Тихомиров Расчёт Трансформаторов
РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОГО СИЛОВОГО ДВУХОБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПО КНИГЕ П.М. ТИХОМИРОВ «РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ» С УПРОЩЕННЫМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ РАСЧЕТОМ ПО ОБРАЗЦУ ВУЗОВ РАСЧЕТ ВЫПОЛНЕН АВТОМАТИЧЕСКИ ПРОГРАММОЙ TRANSFORMATOR 2.0 HTTP://STUDSOFT. RU Задание для расчета трансформатора Мощность трансформатора: 1600 кВА Напряжение холостого хода: 35000 ± 5% / 690 В Схема соединения обмоток: звезда/звезда Частота: 50 Гц Материал обмоток: медь Марка стали: 3411 Потери холостого хода: 3100 Вт Потери короткого замыкания: 18000 Вт Ток холостого хода: 1,3% Напряжение короткого замыкания: 6,5% Введение 3 1. Предварительный расчет трансформатора.
Тихомиров Расчет Трансформаторов 1986 Скачать Pdf
М.: Энергоатомиздат, 1986. Пособие для вузов. 5-е изд., перераб. Изложены основы теории расчета силовых трансформаторов с плоскими и пространственными магнитными системами из холоднокатаной текстурированной электротехнической стали и обмотками из медного. Подробные характеристики Тихомиров П.М. 'Расчет трансформаторов Учебное пособие для вузов - 6-е изд.,стереотип.' , отзывы покупателей, обзоры и обсуждение товара на форуме.
Тихомиров Расчет Трансформаторов
Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний. Определение основных размеров трансформатора. Расчет обмоток. Расчет обмотки НН. Расчет обмотки ВН. Расчет параметров короткого замыкания.
Расчет магнитной системы. Определение размеров магнитной системы и массы стали. Расчет потерь холостого хода. Расчет тока холостого хода.
Тепловой расчет трансформатора. Тепловой расчет обмоток. Тепловой расчет бака. Список использованной литературы 26 Введение В настоящее время электрическая энергия для промышленных целей и электроснабжения городов производится на крупных тепловых или гидроэлектростанциях в виде трехфазной системы переменного тока частотой 50 Гц. Напряжения генераторов, установленных на электростанциях, стандартизованы и могут иметь значения 6600, 11 000, 13 800, 15 750, 18 000 или 20 000 в (ГОСТ 721-62). Для передачи электроэнергии на большие расстояния это напряжение необходимо повышать до 110, 220, 330 или 500 кв в зависимости от расстояния и передаваемой мощности.
Далее, на распределительных подстанциях напряжение требуется понижать до 6 или 10 кв (в городах и промышленных объектах) или до 35 кв (в сельских местностях и при большой протяженности распределительных сетей). Наконец, для ввода в заводские цеха и жилые квартиры напряжение сетей должно быть понижено до 380, 220 или 127. В некоторых случаях, например, для освещения котельных или механических цехов и сырых помещений, напряжение должно быть понижено до безопасной для жизни величины - 12, 24 или 36. Повышение и понижение напряжения переменного тока и выполняют силовые трансформаторы. Трансформаторы сами электрическую энергию не производят, а только ее трансформируют, т. Изменяют величину электрического напряжения. Update.esm скайрим. При этом трансформаторы могут быть повышающими, если они предназначены для повышения напряжения, и понижающими, если они предназначены для понижения напряжения.
Но принципиально каждый трансформатор может быть использован либо как повышающий, либо как понижающий в зависимости от его назначения, т. Он является обратимым аппаратом. Силовые трансформаторы обладают весьма высоким коэффициентом полезного действия (к. Д.), значение которого составляет от 95 до 99,5%, в зависимости от мощности.
Трансформатор большей мощности имеет соответственно и более высокий. Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную), имеющую другие характеристики. Принцип действия трансформатора основан на законе электромагнитной индукции, открытом английским физиком Фарадеем в 1831 г. Явление электромагнитной индукции состоит в том, что если внутри замкнутого проводникового контура изменяется во времени магнитный поток, то в самом контуре наводится (индуктируется) электродвижущая сила (э. С.) и возникает индукционный ток. Чтобы уменьшить сопротивление по пути прохождения магнитного потока и тем самым усилить магнитную связь между первичной и вторичной катушками или, как их более принято называть, обмотками, последние должны быть расположены на замкнутом железном (стальном) сердечнике (магнитопроводе).
Применение замкнутого стального магнитопровода значительно снижает относительную величину потока рассеяния, так как проницаемость применяемой для магнитопроводов стали в 800-1000 раз выше, чем у воздуха (или вообще у диамагнитных материалов). Трансформатор состоит из магнитопровода и насаженных на него обмоток. Кроме того, трансформатор состоит из целого ряда чисто конструкционных узлов и элементов, представляющих собой конструктивную его часть. Элементы конструкции служат главным образом для удобства применения и эксплуатации трансформатора. К ним относятся изоляционные конструкции, предназначенные для обеспечения изоляции токоведущих частей, отводы и вводы - для присоединения обмоток к линии электропередачи, переключатели - для регулирования напряжения трансформатора, баки - для заполнения их трансформаторным маслом, трубы и радиаторы - для охлаждения трансформатора и др. Магнитопровод и обмотки вместе с крепежными деталями образуют активную часть силового трансформатора.
Трансформатор во время своей работы вследствие возникающих в нем потерь нагревается. Чтобы температура нагрева трансформатора (в основном его изоляции) не превышала допустимого значения, необходимо обеспечить достаточное охлаждение обмоток и магнитопровода. Для этого в большинстве случаев трансформатор (активную часть) помещают в бак, заполненный трансформаторным маслом.
При нагревании масло начинает циркулировать и отдает тепло стенкам бака, а от последних тепло рассеивается в окружающем воздухе. 1.Предварительный расчет трансформатора. 1.1.Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний. Расчет проводим для трехфазного трансформатора стержневого типа с концентрическими обмотками. Мощность одной фазы и одного стержня: Номинальные (линейные) токи на сторонах: Фазные ток обмоток НН (схема соединения - звезда) равны линейным токам. Фазные ток обмоток ВН (схема соединения - звезда) равны линейным токам. Фазные напряжения обмоток НН (схема соединения - звезда) равны: Фазные напряжения обмоток ВН (схема соединения - звезда) равны: Испытательные напряжения обмоток (по табл.
4.11): для обмотки ВН U ИСП = 55 кВ; для обмотки НН U ИСП = 5 кВ. 5.81 выбираем тип обмоток. Обмотка НН при напряжении 0,399 кВ и токе 1338,8 А винтовая из прямоугольного медного провода, обмотка ВН при напряжении 20,208 кВ и токе 26,4 А непрерывная катушечная из прямоугольного медного провода. Для испытательного напряжения обмотки ВН U ИСП = 55 кВ по табл. 4.51 находим изоляционные расстояния (см. 3.51): a' 12 = 20 мм; l' 0 = 50 мм; a' 22 = 20 мм; для U ИСП = 5 кВ по табл.
4.41 находим a' 01 = 15 мм. Определение исходных данных расчета. K = 0,5132 по табл. Приведенный канал рассеяния: Активная составляющая напряжения короткого замыкания: Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания: Согласно указаниям §2.3 выбираем трехфазную стержневую шихтованную магнитную систему по рис. 2.5д1 с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне по рис. Прессовка стержней бандажами из стеклоленты по рис.
2.18б1 и ярм - стальными балками по рис. Материал магнитной системы - рулонная сталь марки 3411 толщиной 0,35 мм. 1.2.Определение основных размеров трансформатора. Диаметр стержня предварительно по 3.171: где β = 1,71 по табл. 3.21; k Р ≈ 0,95 - принятый коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского); B С = 1,57 Тл - индукция в стержне по табл.
2.41; k С = k КР k З = 0,927 0,97 = 0,8992 по ф. 3.671; k КР = 0,927 по табл. 2.51, k З = 0,97 по табл. Выбираем ближайший нормализованный диаметр (стр. 87): d Н = 0,26 м. Определяем значение β Н согласно выбранного диаметра: Радиальный размер обмотки НН предварительно по 3.711: где k 1 = 1,4 согласно рекомендациям стр.
Средний диаметр канала между обмотками предварительно: d 12 = d Н + 2 a' 01 + 2 a' 11 + a' 12 = 0,26 + 2 0,015 + 2 0,035 + 0,02 = 0,38 м. Высота обмотки по 3.721: Активное сечение стержня (чистое сечение стали) по 3.731: Электродвижущая сила одного витка по 3.741: u В = 4,44 f B С П С = 4,44 50 1,57 0,0477 = 16,625 В. 2.Расчет обмоток. 2.1.Расчет обмотки НН.
Число витков обмотки НН: принимаем w 1 = 24 витка. Напряжение одного витка: Средняя плотность тока в обмотках по (5.4): Сечение витка ориентировочно: По табл. 5.81 при мощности 1600 кВA, току на один стержень 1338,8 A, номинальному напряжению обмотки 399 В и сечению витка 396,09 мм 2 выбираем конструкцию винтовой обмотки из прямоугольного провода. Размер радиального канала предварительно h К = 5 мм. Согласно §5.11 число реек по окружности обмотки 12, ширина междувитковых прокладок b ПР = 40 мм. Ориентировочный осевой размер витка: По графикам 5.34а выбираем двухходовую обмотку с радиальными каналами в витках и между витками с равномерно распределенной транспозицией. По полученным ориентировочным значениям П' В и h В1 по табл.
5.21 подбираем сечение витка из 16 параллельных проводов:, разделенных на две группы по 8 проводов с каналами по 5 мм между группами витка и между витками. Полное сечение витка: П 1 = 16 24,7 = 395,2 мм 2 = 395,2 10 -6 м 2. Плотность тока: Высота обмотки: l 1 = (24 + 1) 2 7,6 10 -3 + ((2 24) + 1) 0,95 5 10 -3 = 0,613 м. Радиальный размер обмотки: a 1 = 8 4,05 10 -3 = 0,032 м. 4.41 для U ИСП = 5 кВ, S = 1600 кВА и винтовой обмотки находим а 01 = 15 мм. Обмотка наматывается на 12 рейках на бумажно-бакелитовом цилиндре размерами: Внутренний диаметр обмотки: D' 1 = d + 2 a 01 = 0,26 + 2 0,015 = 0,29 м. Внешний диаметр обмотки: D' 1 = D' 1 + 2 a 1 = 0,29 + 2 0,032 = 0,354 м.
Плотность теплового потока на поверхности обмотки по (7.19): Масса металла обмотки по (7.6): G O1 = 28 10 3 c D СР w 1 П 1 = 28 10 3 3 0,322 24 395,2 10 -6 = 256,5 кг. Масса провода по табл. 5.51: G ПР1 = 1,02 256,5 = 261,6 кг. Обмотка НН (винтовая).
32,4 7,6 5 7,6 Сечение витка винтовой обмотки НН. Масштаб 2,5:1. 2.2.Расчет обмотки ВН. Выбираем схему регулирования по рис. 6.6,в1 с выводом концов всех трех фаз обмотки к одному трехфазному переключателю. Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 26,4 А. Наибольшее напряжение между контактами переключателя в одной фазе: рабочее, т.е.
2021 В; испытательное, т.е. Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН. Для получения на стороне ВН различных напряжений необходимо соединить: Напряжение, В Ответвления обмотки 21220 A 2A 3 B 2B 3 C 2C 3 20714 A 3A 4 B 3B 4 C 3C 4 20208 A 4A 5 B 4B 5 C 4C 5 19702 A 5A 6 B 5B 6 C 5C 6 19196 A 6A 7 B 6B 7 C 6C 7 Число витков в обмотке ВН при номинальном напряжении: Число витков на одной ступени регулирования: Для пяти ступеней: Напряжение, В Число витков на ответвлениях + 2 17 = 1250 + 17 = 1233 - 17 = 1199 - 2 17 = 1182 Ориентировочная плотность тока: Ориентировочное сечение витка: По табл. 5.81 выбираем непрерывную катушечную обмотку из медного прямоугольного провода (S = 1600 кВА; I = 26,4 А; U = 20208 В; П = 7,83 мм 2).
По сортаменту медного обмоточного провода (табл. 5.21) выбираем провод марки ПБ: В двух верхних и двух нижних катушках обмотки каждой фазы применяем провод того же размера с усиленной изоляцией. Плотность тока в обмотке: При и b = 5 мм по графикам рис. 5.34а1 находим Принимаем конструкцию обмотки с радиальными каналами по 4,5 мм между всеми катушками. Две крайние катушки вверху и внизу отделены каналами по 7,5 мм (см. Канал в месте разрыва обмотки h КР = 7,5 мм (см. Осевой размер катушки 5,5 мм.
Число катушек на стержне ориентировочно: Число витков в катушке ориентировочно:, и радиальный размер a' = 2,1 1 20 = 42 ≈ 42 мм. Общее распределение витков по катушкам: 33 основные катушки В по 20 витков 660 22 основные катушки Г по 21 витку 462 4 регулировочные катушки Д по 17 витков 68 4 катушки с усиленной изоляцией Е по 20 витков 80 Всего 63 катушки (1270 витков). Осевой размер обмотки: l = ∑h КАТ + ∑h КАН = (5,5 62 + 0,95 (12 + 4 7,5 + 56 4,5)) 10 -3 = 0,62 м. Согласно §4.3 принимаем размеры бумажно-бакелитового цилиндра, на котором на 12 рейках наматывается обмотка: Данные катушек обмотки ВН трансформатора.
У нас вы можете скачать книгу книга тихомирова расчёт трансформаторов в fb2, txt, PDF, EPUB, doc, rtf, jar, djvu, lrf! При расчете трансформаторов с естественным воздушным охлаждением тихомирова основных материалов остается принципиально той же, но металл бака и его книг заменяется металлом кожуха, а также отпадает ряд комплектующих изделий, предназначенных для ухода за маслом и книги масляных трансформаторов расширитель, расчёты, газовые реле, термометры и др. Существенное удлинение срока службы масла между сменами достигается тем, что основная масса товарного масла содержит антиокислительную трансформатору, повышающую стабильность масла против окисления - один из основных показателей качества масла. Находят применение стыковые пространственные магнитные системы со стержнями, собранными из плоских пластин, и с ярмами, навитыми из ленты холоднокатаной стали, а также магнитные системы, собранные только из навитых элементов. Алюминиевые обмотки имеют несколько большее число витков. При этом суммарная мощность трансформаторов в сети на каждой следующей ступени с более низким напряжением в целях более свободного маневрирования энергией выбирается обычно большей, чем мощность предыдущей ступени более высокого напряжения.
Наиболее экономичным считается трансформатор с наименьшими годовыми затратами. При использовании листовой холоднокатаной стали толщиной 0,35 мм k3, полученное тихомирова таблицы, на 0,01 дополнительно к прим. Расчет параметров короткого замыкания Глава восьмая.