Файл: Курсовая работа Расчет трехфазного трансформатора по дисциплине "Электрические машины".rtf

Основной конструкцией трансформатора является его магнитная система, размеры которой вместе с размерами обмоток определяют его габариты. В проектируемом трансформаторе рассматривается плоская трехстержневая магнитная система, поперечное сечение стрежня в виде симметричной многоступенчатой фигуры, вписанной в окружность. Это делается для наибольшего заполнения сталью площади круга, а также для изготовления технологичных цилиндрических обмоток. Обмотки на стержнях расположены концентрично по отношению друг к другу, причем для уменьшения расхода материала внутренней является обмотка НН.

Рисунок 1 - Основные размеры трансформатора
Диаметр описанной окружности стержня магнитопровода предварительно находится по формуле и является первым основным размером, см,

.
Мощность обмотки одного стержня S' =133,3 кВА.

Ширина приведенного канала рассеяния трансформатора,

где а₁₂ - размер канала между обмотками, а₁₂ = 30 мм.

- суммарный приведенный размер обмоток, см.

.
k - зависит от мощности трансформатора, металла обмотки, напряжения обмотки ВН;

k=0,633.

(см).

(см).
Значение β приближенно равно 1,2.

Коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю (коэффициент Роговского), k_Р =0,95.

Индукция в стержне B_с= 1,6 Тл

Коэффициент заполнения активным сечением стали площади круга:

,
где k_кр - коэффициент заполнения площади круга площадью ступенчатой фигурой; k_кр=0,918,k_з - коэффициент заполнения площади ступенчатой фигуры сталью, учитывающий толщину изоляционного слоя и не плотность запрессовки листов; k_з =0,96.

(см).
Принимаем d = 17 см.

Средний диаметр канала рассеяния,

.
где a₀₁ - размер канала между стержнем и обмоткой НН

a₁₂ - размер канала между обмотками ВН и НН,

- ширина обмотки НН, см; k₁ =1,1.

(см).

(см).
Высота (осевой размер) обмотки,

,
где β - коэффициент, зависящий от материала обмоток и габарита трансформатора.

(см).
Активное сечение стержня (чистое сечение стали),

(см²).
Электродвижущая сила одного витка,

(В).

Конструкция изоляции и минимально допустимые изоляционные расстояния

Главными задачами при проектировании изоляции трансформатора являются выбор принципиальной конструкции изоляции, выбор изоляционных материалов, заполняющих изоляционные промежутки, и размеров изоляционных промежутков.

Для упрощения расчета и стандартизации требований, предъявляемых к электрической прочности изоляции готового трансформатора, электрический расчет производится так, чтобы она могла выдержать приемосдаточные и типовые испытания, предусмотренными соответствующими нормами. Нормы испытаний составлены с учетом возможных в практике значений, длительности и характера электрических воздействий, содержат необходимые запасы прочности и закреплены в ГОСТе.

Главная изоляция обмоток (изоляция от заземленных частей и между обмотками)

Главная изоляция обмоток определяются в основном электрической прочностью при частоте 50 Гц и соответствующими испытательными напряжениями, определяемыми по справочнику.

На рисунке 2 показан вариант конструкции главной изоляции обмоток с испытательным напряжением от 5 до 85 кВ.

Основные размеры изоляционных деталей с учетом производственных допусков и минимально допустимые изоляционные расстояния такой конструкции могут быть выбраны по справочнику.

- изоляционные цилиндры, 2 - прокладки, 3 - междуфазная перегородка

Рисунок 2 - Главная изоляция обмоток при испытательных напряжениях 5 - 85 кВ

Витковая изоляция

Изоляция между витками обычно служат собственная изоляция обмоточного провода. Выбор толщины изоляции провода для различных значений

U_ИСП может быть сделан по справочнику. Дополнительная изоляция между витками применяется обычно только на входных катушках.

Междуслойная изоляция

Выбор междуслойной изоляции зависит от принятой конструкции обмотки. В многослойных цилиндрических обмотке из круглого провода междуслойною изоляцию выбирают в зависимости от напряжения двух соседних слоев.

Для образования в обмотках, между обмотками и изоляционными цилиндрами осевых каналов чаще всего применяются рейки, склеенные из полос электроизоляционного картона или изготовленные из дерева твердой породы, например белого или красного бука. При намотке рейки укладываются по образующим цилиндра и плотно прижимаются проводами к цилиндру или ранее намотанной катушке. Толщина рейки при этом определяет ширину - радиальный размер осевого канала.

Число реек по окружности для трансформаторов до 630 кВА выбирают обычно исходя из условий удобства намотки, для более мощных трансформаторов - из условий механической прочности. Число реек ориентировочно принимается равным для трансформаторов мощностью от 100 до 560 кВА 8 штук.