Расчет силового трехфазного трансформатора для электрических машин

Курсовая работа представляет собой подробный расчет силового трехфазного трансформатора ТМ-250-6-0,4 с алюминиевой обмоткой высокого напряжения и медной обмоткой низкого напряжения.

Работа включает полный комплекс инженерных расчетов:

• Определение основных электрических параметров
• Расчет геометрических размеров трансформатора
• Проектирование обмоток низкого и высокого напряжения
• Вычисление параметров короткого замыкания
• Расчет магнитной системы
• Тепловой расчет активной части и системы охлаждения
• Определение массы трансформатора

В проекте использованы современные материалы: холоднокатаная анизотропная сталь марки 3404 толщиной 0,35 мм для магнитопровода, алюминиевый провод для обмотки высокого напряжения и медный – для низкого.

Особое внимание уделено вопросам изоляции, механической прочности конструкции и теплоотвода. Разработанная система охлаждения обеспечивает необходимый температурный режим работы.

1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 5

1.1. Определение линейных и фазных токов и напряжений обмоток 5

1.2. Определение испытательных напряжений обмоток 6

1.3. Определение активной и реактивной составляющей напряжения короткого замыкания 7

2. РАЧЕТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА 8

2.1. Выбор схемы и конструкции магнитной системы, а также марки и толщины листов стали 8

2.2. Предварительный расчёт основных размеров трансформатора 9

3. РАСЧЕТ ОБМОТОК 11

3.1. Расчет обмотки НН 12

3.2. Расчет обмотки ВН 15

4. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 19

4.1. Определение потерь короткого замыкания 19

4.2. Определение напряжения короткого замыкания 21

4.3. Механические силы в обмотках и нагрев обмоток при коротком замыкании 23

5. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ 27

5.1 Определение размеров пакетов и активных сечений стержня и ярма 27

5.2 Определение массы стержней и ярм и массы стали 28

5.3. Определение потерь холостого хода 29

5.4. Определение тока холостого хода 30

6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА 32

6.1 Поверочный тепловой расчет обмоток 32

6.2 Тепловой расчет бака 33

6.3 Определение превышений температуры масла и обмоток над температурой окружающего воздуха 37

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ТРАНСФОРМАТОРА 38

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40

Библиографический список 41

2. Проектирование трансформаторов: Уч. пособие /Н.А. Акимова, М.А. Горюнов, В.М. Киселев и др. Под ред. Н.А. Акимовой. – М.: Высшая школа, 2001.

3. Встовский А.Л. Проектирование трансформаторов /А.Л. Встовский, С.А. Встовский, Л.Ф. Силин, Н.Е. Полошков. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2013. – 120 с.

4. Монюшко, Н.Д. Расчёт трансформаторов: Учебное пособие по курсу « Электрические машины» для студентов-заочников Н.Д. Монюшко, Э.А. Сигалов, А.С. Важенин.- Челябинск: ЧПИ, 1986. – 86 с.

5. Монюшко, Н.Д. Расчёт трансформаторов. Конструкция и тепловые расчеты: Учебное пособие по курсу «Электрические машины» для студентов-заочников Н.Д. Монюшко, Э.А. Сигалов, А.С. Важенин.- Челябинск, Южно-Уральский государственный университет. – 2007.

6. Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. М.: Энергоиздат, 2004. — 616 с.

7. Гончарук А.И. Расчет и конструирование трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

8. Дымков А.М. Расчет трансформаторов. – М.: Высшая школа, 1971. – 264 с.