Проектирование силового трансформатора мощностью 630 кВА

Поверхность верхней рамы:

Пр=0,1·t·n=0,1·0,037·74=0,274 м2 , где t – шаг волн;

Площадь крышки по эскизу:

Пкр=0,555м2;

Полная поверхность излучения:

Пи=Пив+Пр+0,5·Пкр=4,152+0,274+0,5·0,555=4,7 м2;

Поверхность конвекции стенки:

Пкв=m·lв·kв·Hв=74·(268,85+25)·0,973·1170·10-6=24,755 м2,

где lв – периметр одной волны;

Полная поверхность конвекции:

Пк=Пкв+Пр+Пкр

·0,5=24,755+0,247+0,5·0,555=25,3 м2.

10.2. Окончательный расчет превышений температуры обмоток и масла.

Среднее превышение температуры стенки бака над температурой окружающего воздуха:

Θбв=43,8 оС;

Среднее превышение температуры масла вблизи стенки над температурой стенки бака:

Θмб=1,0·0,1655,4 оС;

Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха:

Θмвв=1,2(Θмб+Θбв)=1,2·(43,8+5,4)=59 oC, что меньше нормы – 60оС.

Превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха для обмотки НН:

ΘовНН=Θ0ННср+Θом+Θмб+Θбв=5,187+14,055+5,4+43,8=68,4 оС;

Превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха для обмотки ВН:

ΘовВН=Θ0ВНср+Θом+Θмб+Θбв=0,388+13,3+5,4+43,8=62,8 оС.

11. Определение массы масла и конструктивных материалов.

11.1. Масса конструктивных материалов.

Волнистая часть бака изготовлена из стали толщиной 1мм. По эскизу определили периметр волнистой стенки: 21,9м; примем плотность конструкционной стали 7850 кг/м3, тогда масса волнистой стенки:

21,9·7850·0,001·Нв=201 кг.

Сверху (50мм) и снизу (60мм) гладкие участки стенки бака изготовлены из стали толщиной 4мм, аналогично получим массу этой части стенки бака: 9,5кг.

Днище изготавливаем из стали толщиной 6мм, масса днища: 26,2кг.

Крышку изготавливаем из стали толщиной 8мм, масса крышки: 34,8кг.

Таким образом, приблизительная масса стального бака:

Gбак=201+9,5+26,2+34,8=271,5кг.

Площадь одной волны: 0,0013м2;

Объем бака: Vбак= 0,555·1,280+0,0013·74·1,17=822 л.

11.2. Масса масла.

Масса активной части:

1,2·(Gст+Gпр)=954кг;

Объем активной части (среднюю плотность активной части принимаем 5500кг/м3):

Vact=954/5500=173л;

Плотность масла: 900кг/м3;

Масса масла:

Gм= 900·(Vбак-Vact)=582кг.

Приблизительная масса трансформатора:

582+954+271,5=1808 кг, с учетом наличия различных устройств, например, вводов, термодатчиков и тп, швеллеров и катков, можно принять приблизительную массу трансформатора 1900кг.

12. Расчет КПД трансформатора

η=98,714%

Полученный КПД является достаточно высоким для трансформатора такой мощности, что свидетельствует о правильности расчета.

Стоимость стали 3406 в настоящее время приблизительно 100р/кг, стоимость провода АПБ примем 80р/кг, масла – 35р/кг, стоимость конструкционной стали - 30р/кг. Тогда можно рассчитать приблизительную стоимость этих материалов, используемых в трансформаторе:

Gст·100=555,8·100=55580 руб – приблизительная стоимость стали 3406;

Gпр·80=239·80=19140 руб – приблизительная стоимость провода АПБ;

GМ·35=582·35=20370 руб – приблизительная стоимость масла;

Gбак·30=271,5·30=8145 руб – приблизительная стоимость тонколистовой стали.

Итого: 103600 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был рассчитан трехфазный трансформатор с пространственной навитой магнитной системой, герметичного исполнения ТМВГ-630/6,3. В процессе расчета были выявлены преимущества данной магнитной системы над плоской:

· Меньший расход электротехнической стали;

· Меньше потери холостого хода;

· Меньше ток холостого хода;

· Меньше масса трансформатора;

· Больше КПД;

· Меньше стоимость.

В подтверждение – сравнение задания на расчет и его результаты:

Трансформаторы данной серии незаслуженно вышли из производства. При внедрении необходимых технологических особенностей в производство трансформаторов, есть возможность создавать трансформаторы этой серии, в основном малой и средней мощности.

Список литературы

1. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1996. – 528 с.: ил.

2. Антонов М.В. Технология производства электрических машин. – М.: Энергоиздат, 2002. – 592 с.: ил.

3. Гончарук А.И. расчет и конструирование трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1999. – 256 с.: ил.

4. Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов. – М.: Госэнергоиздат, 1999. – 360 с.: ил.

5. ГОСТ 11677 – 85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.

6. ГОСТ 16110 – 85. Трансформаторы силовые. Термины и определения.

 Скачать реферат