Сибирский Федеральный Университет
Кафедра Электротехнические комплексы и системы
Курсовой проект по дисциплине "Электрические машины"
на тему: "Проектирование трансформатора ТМ-4000/6"
Красноярск 2018
Выполнить расчет и конструктивную разработку трансформатора со следующими данными:
1. Тип трансформатора – ТМ-4000/6.
2. Число фаз – 3.
3. Частота напряжения сети – 50 Гц.
4. Номинальная мощность – 4000 кВ.А.
5. Номинальное напряжение обмотки ВН – 6 кВ.
6. Номинальное напряжение обмотки НН – 3,15 кВ.
7. Схемы и группа соединения обмоток – У/Д – 11.
8. Система охлаждения – с естественной циркуляцией масла и воздуха
(естественное масляное).
9. Режим работы – длительная нагрузка.
10. Установка – наружная.
Параметры трансформатора
1. Напряжение короткого замыкания – 7,5%.
2. Потери короткого замыкания – 33,5 кВт.
3. Ток холостого хода – 0,9%.
4. Потери холостого хода – 5,2 кВт.
Спроектированный трансформатор должен соответствовать требованиям
государственных стандартов: ГОСТ 11677-85; ГОСТ 12022-76; ГОСТ 11920-85.
Дополнительные условия
1. Сталь электротехническая марки 3404.
2. Обмотки из алюминиевого провода.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ................................................................................................................... 5
1 Конструктивные особенности и определение основных размеров активной
части трансформатора .............................................................................................. 6
1.1 Расчет основных электрических величин ...................................................... 6
1.2 Выбор материала и конструкции магнитной системы.................................. 7
1.3 Выбор материала и конструкции обмоток .................................................... 8
1.4 Определение размеров главной изоляции обмоток ...................................... 9
1.5 Определение диаметра стержня и высоты обмоток .................................... 10
2 Расчет обмоток НН и ВН .................................................................................... 13
2.1 Общие сведения ............................................................................................ 13
2.2 Расчет обмоток НН ....................................................................................... 14
2.2.1 Общие вычисления для любого типа обмоток ...................................... 14
2.2.2 Расчет непрерывной катушечной обмотки............................................ 15
2.3 Расчет обмоток ВН ........................................................................................ 18
2.3.1 Общие вычисления для всех типов обмоток ......................................... 18
2.3.2 Расчет непрерывной катушечной обмотки............................................ 20
3 Расчет параметров короткого замыкания .......................................................... 24
3.1 Определение потерь короткого замыкания ................................................. 24
3.2 Расчет напряжения короткого замыкания ................................................... 27
3.3 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток при
коротком замыкании ........................................................................................... 30
4 Расчет магнитной системы трансформатора ..................................................... 34
4.1 Определение размеров и массы магнитной системы .................................. 34
4.2 Определение потерь холостого хода трансформатора................................ 36
4.3 Определение тока холостого хода трансформатора ................................... 38
5 Тепловой расчет трансформатора ...................................................................... 40
5.1 Тепловой расчет обмоток ............................................................................. 40
5.2 Тепловой расчет бака трансформатора ........................................................ 41
5.3 Бак с навесными радиаторами ...................................................................... 44
5.4 Расчет превышений температуры обмоток и масла .................................... 47
Список использованных источников .................................................................... 49
Приложение А Основные размеры трансформатора ........................................... 50
Приложение Б Сечение стержня и ярма ............................................................... 51
