Проектирование трехфазного силового масляного двухобмоточного трансформатора

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ПетрГУ)

Физико-технический институт

Кафедра энергообеспечения предприятий и энергосбережения

ТЕМА

Проектирование трехфазного силового масляного двухобмоточного трансформатора

Курсовая работа

по дисциплине: «Электрические машины»

Вариант № 3

Выполнил:

студент  курса

физико-технического института, гр.

Научный руководитель:

кандидат

физико-математических

наук, доцент; Кулдин

Николай Александрович

Петрозаводск
2023

Содержание

1.        Общая часть        3

1.1.        Пути развития отечественного трансформаторостроения        3

1.2.        Характеристика основных узлов проектируемого трансформатора        6

2.        Расчетная часть        9

2.1.        Расчет основных электрических величин трансформатора        9

2.2.        Выбор изоляционных расстояний и расчет основных размеров трансформатора        10

2.3.        Выбор конструкции и расчет обмоток НН и ВН        14

2.4.        Рассчет параметров короткого замыкания        19

2.5.        Расчет магнитной системы и характеристик холостого хода        22

2.6.        Определение КПД трансформатора        28

2.7.        Тепловой расчет трансформатора        29

2.8.        Расчет массы трансформатора        34

Приложение: расчетная таблица результатов        36

Таблицы        40

Список литературы        66

1. Общая часть

1. Пути развития отечественного трансформаторостроения

С момента появления трансформаторостроения началось его совершенствование. Главным образом, путем использования новых и более качественных материалов улучшались характеристики трансформаторов, а также их габаритные параметры. Например, использование легированной стали в 1904 году позволило сразу же уменьшить вес трансформаторов практически в два раза. Улучшение качества электротехнической стали продолжается и по настоящее время. От этого улучшения главным образом зависит экономия активных материалов и повышение коэффициента полезного действия трансформаторов.

Хотя силовые трансформаторы обладают высоким коэффициентом полезного действия, который для большинства трансформаторов составляет 98—99% и выше, общие потери в парке трансформаторов могут достигать до 6% от производимой электроэнергии, так как общая мощность установленных в распределительных сетях трансформаторов на 7—8 раз превышает мощность генераторов на электростанциях.

ГОСТ 11677—65 (общий стандарт на силовые трансформаторы) предусматривает ряд улучшений в конструкции силовых трансформаторов по сравнению с ранее действовавшим ГОСТ 401—41.

Одна из главных областей продвижения техники трансформаторов - это совершенствование их потерь в режиме холостого хода и короткого замыкания, другими словами, повышение в общем коэффициента полезного действия (КПД). Большинство достижений в этой области стали возможны благодаря внедрению холоднокатаной электротехнической стали, которая имеет меньшую способность к потерям и намагничиванию в сравнении с горячекатаной сталью. Однако, было необходимо разрабатывать новые технологии и методы для лучшего использования холоднокатаной стали, такие как отказ от отверстий в пластинах магнитопровода, комплексное решение потребностей магнитопровода, производство пластин без разъемов, использование продольных каналов из неметаллических материалов, бандажей из стеклоленты или стекловолокна и многих других продвинутых технологий.