К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 icon

К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35



НазваниеК эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35
страница1/3
Дата конвертации14.04.2013
Размер201.23 Kb.
ТипПояснительная записка
источник
  1   2   3
1. /Электрические машины, трансформаторы/3100-2800-7,5зт.doc
2. /Электрические машины, трансформаторы/3300-2500-8,6тт.doc
3. /Электрические машины, трансформаторы/3400-2500-8,3тт/КУРСАЧ СТАСА.doc
4. /Электрические машины, трансформаторы/3400-2500-8,3тт/Курсовой проект-мой.doc
5. /Электрические машины, трансформаторы/3400-2500-8,5зз.doc
6. /Электрические машины, трансформаторы/3420-1500-9зз.doc
7. /Электрические машины, трансформаторы/3700-2000-8,5тт.doc
8. /Электрические машины, трансформаторы/3700-2600-7,5тз.doc
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Тяговые электрические машины» на тему: «Проектирование Тягового трансформатора»
Электромеханические комплексы и системы пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Тяговые машины и трансформаторы» на тему: «проектирование преобразовательного трансфрматора типа тмпж -10000/35»
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Тяговые машины и трансформаторы» на тему: «проектирование преобразовательного трансфрматора типа тмпж -10000/35»
Электромеханические комплексы и системы пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Тяговые машины и трансформаторы» на тему: «проектирование преобразовательного трансфрматора типа тмпж -10000/35»
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35
Пояснительная записка к курсовому проекту проектирование преобразовательного трансформатора типа тмпж
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Тяговые машины и трансформаторы» на тему: «проектирование преобразовательного трансфрматора типа тмпж -10000/35»
Пояснительная записка к курсовому проекту проектирование преобразовательного трансформатора типа тмпж

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ





Кафедра: «Электрические машины»




ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА



К эскизному проекту преобразовательного

трансформатора типа ТМПЖ – 10000/35


Выполнил студент Ронжин И. В.

группы ЭС-205


Преподаватель Болдырев Г. Л.


САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2004
СОДЕРЖАНИЕ


Стр.

  1. ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..…..3




  1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ МАГНИТОПРОВОДА……………..…...…4




  1. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОБМОТОК……………………….…...…6




  1. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЙ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ…………....………13




  1. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ МАГНИТОПРОВОДА………...………….…14




  1. РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛ…………………………………………….16




  1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ………………………………………….……………….18




  1. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ……………………………..…21




  1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………….…………………………………….…..22




  1. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………..…23



1. ВВЕДЕНИЕ


Выпрямление переменного тока на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог осуществляется преобразовательными агрегатами, содержащими специальный трансформатор, полупроводниковый выпрямитель и вспомогательную аппаратуру. Применяемый в такой схеме преобразовательный трансформатор согласно ГОСТ 15001-73 называется преобразовательным трансформатором. Он служит для согласования напряжений питающей сети и напряжения контактной сети, а также для гальванической развязки цепей нагрузки и питающей сети. Преобразовательные трансформаторы по сравнению с силовыми трансформаторами общего назначения обладают рядом отличительных особенностей, которые необходимо учесть в процессе проектирования. Одной из этих особенностей являются относительно частые, по сравнению с обычными трансформаторами, короткие замыкания, поэтому преобразовательные трансформаторы должны рассчитываться на повышенную механическую прочность обмоток и токоотводов для восприятия больших механических усилий без остаточных деформаций. Другой особенностью является влияние выпрямителя на вторичную обмотку: каждый вентиль выпрямителя работает в течение части периода питающего напряжения, следовательно ток нагрузки будет также протекать в момент проводимости диода, то есть в течении части периода. Результатом этого явления будет неравномерная загрузка фаз вторичной обмотки и несинусоидальность токов вторичной обмотки.


2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ МАГНИТОПРОВОДА


2.1. Выпрямленное напряжение холостого хода:

В (1)


2.2. Средняя мощность выпрямленного тока:

кВт (2)


2.3. Номинальная мощность первичной обмотки, кВА:

кВА

где Кр - коэффициент, зависящий от схемы выпрямительного агрегата;

при трехфазной мостовой схеме выпрямления Кр= 1,05.


2.4. Номинальное фазное напряжение обмотки ВН, В:

В зависимости от схемы соединения фаз обмотки ВН номинальное фазное напряжение будет составлять: при соединении фаз звездой: ==20207В;


2.5. Номинальное фазное напряжение обмотки НН, В:

В (3)

где kU – коэффициент, зависящий от схемы выпрямительного агрегата и схемы соединения обмотки НН трансформатора; при мостовой схеме выпрямления и соединении фаз обмотки НН звездой кU=2,34;

2.6. Номинальный фазный ток обмотки ВН:

А (4)


2.7. Номинальный фазный ток обмотки НН:

А (5)

где КI – коэффициент, зависящий от схемы выпрямительного агрегата и схемы соединения обмотки НН ; при мостовой схеме выпрямления и соединении фаз обмотки НН: звездой КI = 0,816;


2.8. Предварительное число витков обмотки НН:

Число витков обмотки НН определяются исходя из значений фазного напряжения обмотки и напряжения, приходящегося на один виток Uв/в. Обычно Uв/в выбирают для трёх значений: Uв/в min, Uв/в ср, Uв/в max и проводятся три расчета, из которых выбирается наиболее соответствующий практике. В нашем случае выбираем одно значение. Выбор значения Uв/в осуществляется по кривой, представленной на рис. 2 (1)в зависимости от номинальной мощности трансформатора. При S1=кВА получаем Uв/в = 40 В/вит Предварительное число витков обмотки НН составит:

витков

Вторичная обмотка НН в преобразовательных трансформаторах выполняется с параллельными ветвями, поэтому необходимо, чтобы число витков было четным и делилось без остатка на число катушек в одной параллельной группе, которое также должно быть четным (при нечетном числе катушек в параллельной группе возникают трудности с выводами между катушками).

Принимаем W2 = 40 витка.

При окончательном расчете обмотки НН возможно потребуется корректировка витков W2, а затем и витков W1 с соответствующей корректировкой предыдущего расчета.

Уточняем значение Uв/в:

В/вит


2.9. Предварительное число витков обмотки ВН:

витков (6)

Принимаем W1= 514 витка.


2.10. Определение намагничивающих сил обмоток:

обмотки ВН А; (7)

обмотки НН А; (8)

результирующая А. (9)


2.11. Определение высоты стержня

(10)

где Ас – линейная нагрузка стержня; определяется по графику.

При S1=5806,4 кВА получаем Ас = 870 А/с;

см.

2.12. Определяем диаметр стержня, см:

, (11)

где Вс – магнитная индукция в стержне; выбирается в зависимости от марки стали и мощности трансформатора; для трансформаторов данного класса Вс= 1,55- 1,65 Тл;

Кс – коэффициент заполнения стали; выбирается в зависимости от толщины листов и марки стали Кс = 0,93- 0,97;

Ккр - коэффициент заполнения круга; зависит от диаметра стержня и мощности трансформатора Ккр=0,85- 0,92.

Для уменьшения расхода стали, диаметры стержня принимаются стандартными по нормам СЭВ: dс=20,22,24,26,28,30,32,34,36,38,40,42,44,45,48,50,53,56,60,63,67,71,75 см;

см

Принимаем dс=42см

Известно, что Е1= 4,44f1w1Ф или Е1= 4,44f1w1ВсQc. Если f1и Е1 постоянные величины, а Вс выбирается при расчете, то w1 и Qс могут изменяться в широком диапазоне. Так например увеличение w1 приводит к уменьшению Qс и наоборот.

Сталь на порядок дешевле материала обмоток, поэтому в силовых трансформаторах данных габаритов масса стали обычно больше массы меди в 2 - 4 раза. При этом в оптимально спроектированных трансформаторах имеется следующее соотношение высоты и диаметра стержня:



В нашем случае , что удовлетворяет требованиям.

3. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОБМОТОК


3.1. Расчет обмотки ВН


3.1.1. Высота обмотки

мм (12)


3.1.2. Сечение витка обмотки ВН

мм2 (13

где 1- плотность тока в обмотке, 1=2,8 А/мм2;

По технологическим соображениям сечение витка не должно быть более 35 мм2, поэтому при требуемых больших сечениях обмотку выполняют из двух или иногда трех параллельных проводников. При значениях тока I более 300 А обмотка ВН выполняется с параллельными ветвями, так как выполнить обмотку четырьмя и более проводниками параллельно технически очень сложно.

При прямоугольных проводах высокая сторона провода В не должна превышать размера

(14)

где к - коэффициент, учитывающий вытеснение тока; при частоте f1= 50 Гц принимается

к = 1;

q - тепловая нагрузка обмотки; для трансформаторов данного класса принимается

q = 1000- 1200 Вт/ м2.

Исходя из опыта проектирования и принимаемых нагрузок получаем значение

в = 12 - 15 мм. Кроме того, по технологическим соображениям необходимо, чтобы отношение высоты к ширине провода составляло в/а = 3- 5.

Исходя из перечисленного выбираем проводник для обмотки ВН;

принимаем один проводник

мм2,

тогда фактическая плотность тока в обмотке ВН составит

А/мм2.


3.1.3. Предварительное число катушек обмотки ВН

(15)

где hk1- высота масляного канала; принимаем hk = 6 мм;

- высота провода с изоляцией;

Принимаем 51 катушки


3.1.4. Число витков в катушке ВН

витков (16)

Принимаем WK1 = 10витков, тогда число катушек обмотки ВН составит



Принимаем nK1 = 51 катушек.


3.1.5. Распределение витков и катушек обмотки ВН

Для повышения надёжности трансформатора при атмосферных и коммутационных перенапряжениях первые к ярму катушки выполняются с усиленной изоляцией, а чтобы радиальные размеры этих катушек не били бы больше основных, число витков в этих катушках уменьшается.

При U1 = 35 кВ принимаем 4 катушки с усиленной изоляцией (по две катушки с обеих сторон обмотки).

Размеры основной катушки:

осевой = 11,7 мм;

радиальный а1= 1,05Wk1m1, (17)

где m1 - число параллельных проводников;

- ширина провода с изоляцией;

мм

Размер катушки с усиленной изоляцией не должен превышать размер основной катушки, поэтому число витков в катушке с усиленной изоляцией должно быть:

(18)

Принимаем Wkу = 9, при этом радиальный размер катушки с усиленной изоляцией составит:

мм (19)

На рис.1 представлен эскиз основной катушки обмотки ВН


а1 =38,325























Рис. 1


Распределение витков и катушек обмотки ВН:

катушки с усиленной изоляцией nку = 4, Wку = 9, Wу = 36

катушки основные , 10, 470

катушки дополнительные nд = 1, Wкд = 8, Wд = 8

Итого число катушек52, число витков 514

Осевой размер обмотки ВН

высота меди мм;

усиленные каналы мм;

нормальные каналы мм

Итого мм;

Усадка изоляции составляет 3-5% от величины изоляции прокладок мм

Итого высота обмотки ВН мм.


3.1.6. Внутренний диаметр обмотки ВН

мм. (20)


3.1.7. Внешний диаметр обмотки ВН

мм. (21)


3.1.8. Средний диаметр обмотки ВН

мм. (22)


3.1.9. Масса обмотки ВН

кг (23)

где П1 - сечение провода обмотки, см2

Д1ср - средний диаметр обмотки, см

- плотность меди; = 8,9 г/см3

C учетом изоляции и отводов масса обмотки ВН составит

кг.


3.1.10. Удельная тепловая нагрузка обмотки ВН,Вт/м2

, (24)

где К3К1- коэффициент закрытия катушки обмотки ВН;

(25)

где впр- ширина рейки; принимаем впр = 3 см;

ппр- число прокладок;

(26)

Принимаем ппр = 11



где Кq- коэффициент, учитывающий добавочные потери; для трансформаторов данного класса Кq= 1,03 - 1,1, принимаем Кq = 1,1

Р1- периметр катушки обмотки ВН

мм (27)

Вт/м2.

Допустимая нагрузка преобразовательных трансформаторов данного класса находится в пределах q= 1000- 1200 Вт/м2.

Полученное значение тепловой нагрузки q1= 788,9 Вт/м2 удовлетворяет требованиям проектирования.


3.2. Расчет обмотки НН

Обмотка НН выполняется с большим числом параллельных групп, так как номинальный ток обмотки НН значительно больше по отношению к току обмотки ВН.


3.2.1. Сечение витка обмотки НН

мм2 (28)

Ранее отмечалось, что максимальное значение сечения одного провода выбирается не более 35 мм2, поэтому определяем число параллельных групп при выполнении обмотки двумя параллельными проводниками

. (29)

Принимаем N = 6 предварительно, так как необходимо, чтобы число катушек в параллельной группе было четным. Этого можно достигнуть, если рассматривать несколько вариантов за счет изменения размеров провода в и а и числа N.

При наших условиях имеем:

мм2 (30)

Принимаем два параллельных проводника

мм2

Фактическая плотность тока в обмотке НН

А/мм2. (31)

  1   2   3




Похожие:

К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconУрок Математики 4 класс Тема: Умножение на 1000, 10000,… Цели: создать условия для : понимания учащимися приема письменного увеличения в 1000, 10000, 100000 раз
Там написан эпиграф к нашему уроку. Давайте его хором прочтем. «С малой удачи начинается большой успех»
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconСхема захисту проекту Проект ( назва типу проекту)
Постановка проблеми, її актуальність( відповісти на питання: Що наштовхнуло на виконання проекту?)
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconДокументи
1. /Вопрос _18. Принцип действия трансформатора.doc
2. /Вопрос...

К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 icon«Креативність як основа моделі творчої особистості»
У рамках шкільного методичного проекту методична комісія працює над реалізацією проекту за темою
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconКлассификация основных парашютов типа «крыло» общего назначения
К прыжкам с парашютом типа «крыло» в ао росто (досааф) допускаются парашютисты, прошедшие обучение по Упражнению №1-6 Курса или по...
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 icon2012 р. Пояснювальна записка до дипломного проекту освітньо-кваліфікаційного рівня «спеціаліст»
Тему проекту (роботи) Система автентифікації в інформаційній системі на базі протоколу Kerberos
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconДокументи
1. /kniga.doc
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconДокументи
1. /Проект Россия.doc
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconДокументи
1. /Практика вольных путешествий.txt
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconДокументи
1. /Внутренний наркотик или целительная медитация.doc
К эскизному проекту преобразовательного трансформатора типа тмпж 10000/35 iconДокументи
1. /Ричард БАХ - Чайка по имени Джонатан Ливингстон.RTF
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©lib2.podelise.ru 2000-2013
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы