TEMA DE - Transformatorul trifazat

tehnica mecanica

ALTE DOCUMENTE

Test de evaluare - \"Organele miscarii de rotatie\"

Caracteristicile Principale ale Motoarelor Termice cu Piston

Instalatia de evacuare a zgurei si cenusei

FIBRE NATURALE, ARTIFICIALE SI SINTETICE

Filtre active cu amplificatoare operationale

PROIECT PENTRU OBTINEREA CERTIFICATULUI DE COMPETENTE PROFESIONALE PROFIL TEHNIC SPECIALIZAREA : Tehnician prelucrari mecanice Tehnologia de prelucrar

Probleme de termodinamica

INSTALATIA APEI DEMINERALIZATE

COMBATEREA INCENDIULUI DE LA ACELASI NIVEL

TEMĂ DE PROIECT

Transformatorul trifazat -

Problema :

I. Se va proiecta un transformator trifazat de putere în ulei, de tip exterior pentru retele de 50Hz caracterizat de datele nominale :

. Proiectul va cuprinde :

Accesoriile transformatorului.

III. Material dat :

Desenul de ansamblu din trei vederi, partial sectionate, la scarã si schema electricã corespunzatoare grupei de conexiuni;

Caracteristica de functionare.

I_l

1. Calculul marimilor de baza

U_nfI= 11,547kV

I_nfI= 18,18A

U_nfJ= 0,303kV

I_nfJ= 693A

S₁=puterea pe coloana

S₁ = 210kVA

2.Determinarea dimensiunilor principale orientative

l_oj l_oi

- înfasurarea de joasa tensiune

- înfasurarea de înalta tensiune

date de catalog :

a_oj = 5 mm

a_ij = 20 mm

a_ii = 20 mm

l_oj= 50 mm

l_oi = 50 mm

diametrul coloanei

β = factor de suplete

B_c= inductia in coloana = 1,65T

k_m= factorul deumplere =k_Fe*k_g=0,95*0,92=0,874

k_R = factorul Rogovscki = 0,95

u_kR = componenta reactiva a tensiunii de sc.

Din datele de catalog se alege o valoare standard : D = 200 mm

aria coloanei

cm² A_C= 0,0275 m²

D_m = D+2*a_oj+a_ij+(a_j+a_i) =

= 20+2*0,5+2+3*1,98 = 28,94 cm

H_B = înaltimea bobinei

3. Alegerea si dimensionarea înfasurarilor

U_w =π**f*A_C*B_C =π**50*0,0275*1,65 = 10,08 V

spire

Alegem w_j= 30 spire

spire

= numarul de spire de reglaj

spire

w_it = 1143 + 57 = 1200 spire w_it = 1200 spire

J = densitatea medie de curent

A/m² J = 3,79 A/m²

mm²

mm²

C. Alegerea tipului de înfasurari

pe joasa tensiune - înfasurare cilindrica

pe înalta tensiune - înfasurare stratificata

D. Dimensionarea înfasurarilor

a) înfasurarea de joasa tensiune

- o alegem în doua straturi, cu un canal de racire

m=2

spire /strat

h_s= înatimea unei spire

grosimea unui strat = mm

Aleg urmatoarea aranjare a conductoarelor în spira :

mm²

A/m²

- calculam înatimea reala a bobinei :

H_Bj = (w_s+1)*n_C*b' = (15+1)*3*9,44 = 453,12 H_Bj= 453 mm

- aleg latimea canalului de racire : h_C = 8 mm

a_j= 2*a'+h_C = 2*7,54+8 = 23,08 23 mm a_j= 23 mm

D_j1 = D+2*a_0j = 200+2*5 = 210 mm

D_jm = D_j1+a_j = 210+23= 233 mm

D_j2 = D_jm+a_j = 233+23 = 256 mm D_j2 = 256 mm

b) înfasurarea de înalta tensiune

Aleg un conductor rotund cu d = 2,5 mm

S_i = mm²

- izolat cu hârtie

d'= 2,8 mm

A/m²

Presupunem H_BiH_Bj = 453 mm

spire/strat

straturi

spire/strat

H_Bi = (w_s+1)*d' = (150 + 1)*2,8= 423 H_Bi = 423 mm

h_x = H_Bj- H_Bi = 30 mm

Înfasurare de înalta tensiune se divide în doua bobine ;

prima bobina cu 3 straturi catre interior si bobina a doua

cu 5 straturi catre exterior. Bobinele sunt separate

printr-un canal de racire h_ci = 6 mm.

a_i = n_s*d'+h_ci+(n_s-2)*_iz = 8*2,8+6+5*0,6 31,4 mm a_i = 31 mm

U_s = 2*w_s*U_w = 2*150*10,1= 3030 V

-din tabel : _iz = 5*0,12 = 0,6 mm

D_i1 = D_j2+2*a_ij = 256 + 2*20= 296 mm

D_im = D_i1+a_i = 296 + 31= 327 mm

D_i2 = D_im+a_i = 327 + 31 = 358 mm D_i2 = 358 mm

4. Calculul parametrilor de scurtcircuit

= 3*8990*23,3**(3*63)*30*10^-8 = 111,9 M_wj= 111,9 Kg

= 3*8990*32,7**4,9*1200*10^-8 = 162,9 M_wi = 162,9 Kg

a. pierderile de baza din înfasurari

P_wj = k_m*J*M_mj = 2,4 * 3,66²* 111,9 = 3598 W

P_wi = k_m*J*M_mi= 2,4 * 3,71²* 162,9 = 5382 W

b. factorii de majorarea a pierderilor

c. pierderile în legaturi

l_Y = 7,5 * H_B = 7,5 * 45,3= 340 cm

557 W

15 W

d. pierderi în cuva

P_cv = 10 * k * S_n = 10*0,015*630 = 95 W

din tabel : k = 0,015

e. pierderile totale de scurtcicuit

P_k = k_RJ* P_mJ+ k_RI* P_mI+ P_J+ P_I+ P_cv =

= 1,066*3598+1,008*5382 +557+15+95 P_k = 9928 W

din problema se da : P_k = 9720 W

= 2,14 %

f. densitatea de suprafata a pierderilor

A_wJ = n_auj* k_p * * D_jm * H_Bj =

= 4 * 0,95 * * 23,3* 45,3 = 1,26 m²

A_wI = n_auI* k_p * * D_im * H_BI =

= 4 * 0,9 * * 32,7 * 42,3 = 1,564 m²

W/m²

- valorile se încadreaza în limitele impuse de standard

l_m = lungimea medie a spirei

l_m= 88 cm

U_kr = 5,78 %

U_k = 5,98%

5. Verificarea solicitarilor mecanice

A. Forte radiale

= = 23572 A I_km = 23,5*10³ A

= 606348 N F_r = 606 kN

H_X/2

a_i-a_j

l' = 2*a_oj + 2*a_j + 2*a_ij + 2*a_i + a_ii =

= 2*0,5+2*2,3+2*3,1+2*2 +2 = 17,8cm l' = 18 cm

F_aj = F'_a - F''_a = 0,2*10³ N

F_aj = F'_a + F''_a = 53,4*10³ N

C. Eforturile din înfasurari

6. Verificarea încalzirilor înfasurarilor la scurtcicuit

- pentru cupru limita admisibila este de 250^oC

7. Calculul parametrilor la functionarea în gol si

dimensionarea circuitului magnetic

A. Determinarea dimensiunilor circuitului magnetic

Miezul magnetic se realizeaza din tabla laminata la

rece, cu cristale orientate, de tip ARMCO 7X, de 0,35

mm grosime.

a. sectiunea coloanei

cum D = 20 cm n_t = 7 trepte

b_c2

a_c1

b_c1

b. . sectiunea jugurilor

- se pot alege diferite combinatii precum :

● aceeasi latime a primei trepte: a_j1= a_j2= a_c1

● aceeasi latime a ultimei trepte: a_j6 = a_j7 = a_c6

c. aria neta sectiuni coloanei

A_ci= 0,0273 m²

d. aria neta a jugurilor

A_j= 0,0303 m²

- luând valori standard

- alegem a_c1 =0,96*D=0,96*200=192 mma_c1=195 mm

b_c1=22 mm

n_tole = n_tole = 62 toleb_ci=21,7 mm

- numarul de tole trebuie sa fie par

Din tabelul standard rezulta

n_t	a_ci	n_tole	b_ci	A_ci	a_ij	A_ij
n_t	mm	n_tole	Mm	cm²	Mm	cm²

A_ci = a_ci*b_ci ; A_ij = a_ij*b_ci

n_{tole suprapuse} = 2 * 260 = 520 tole

e. inductiile reale

f. dimensiunile miezului magnetic

H = înaltimea coloanei

H = H_B + l_0I + l_0j = 45,3 + 5 + 5 = 55,3 cm

C = distanta dintre azele coloanelor

C = D_i2 + a_ii = 35,8 + 2 = 37,8 cm

F = largimea ferestrei

F = C - a_I = 37,8 - 19,5 = 18,3 cm

g. modul de împachetare a miezului

Se utilizeaza înfasurari sub un unghi de 90⁰ si se

aleg dimensiunile tolelor în afara dimensiunilor miezului

magnetic.

B. Masa miezului magnetic

a. Masele coloanelor

= 0,0436*8126,6 = 354,32 M_c = 354,3 Kg

b. Masele colturilor

0,08721*2619,1 = 228,41 M_co = 228,4 Kg

c. Masele jugurilor

M_j = 198,1 Kg

d. Masa totala a miezului magnetic

M_nr = M_c + M_co + M_j = 354,3 + 228,4 + 198,1 = 780,8 M_nr = 780,8 Kg

C. Calculul pierderilor în fier

Tabla aleasa este de tip ARMCO 6x, groasa de 0,35 mm

pentru B_C = 1,665 T, avem p_oc= 1,63;

pentru B_j = 1,511 T, avem p_j= 1,2;

pentru B_med = 1,588 T, avem p_oco= 1,44;

P₀ = k_0Fe*(p_oc*M_c+ p_j*M_j + p_oco*M_co)

= 1,6*(1,63*354,3 + 1,2*228,4 + 1,44*198,1) P₀ = 1775,8 W

D. Curentul la functionarea în gol

pentru B_C = 1,665 T, avem q_oc= 7,9;

pentru B_j = 1,511 T, avem q_j= 1,8;

pentru B_med = 1,588 T, avem q_oco= 3,1;

Q₀ = k_0Fe*(q_oc*M_c+ q_j*M_j + q_oco*M_co) =

= 1,12*(7,9*354,3 + 1,8*228,4 + 3,1 *198,1) Q₀ = 4283,1Var

8. Caracteristicile de functionare

U₁= U_n= ct.

A. Caracteristica randamentului : f = f_n = ct.

- factorul de încarcare

Randamentul este maxim pentru valoarea :

	I₂	u	U₂






0.707l





0.707c

U₁= U_n= ct.

A. Caracteristica externa : f = f_n = ct.

= 1*(1,57+5,78)*0,707 u₂ = 5,19 %

9. Calculul termic al transformatorului

A.Caderea de temperatura dintre înfasurare si ulei

a. înfasurarea de joasa tensiune

-la înfasurarea de tip cilindric :

b. înfasurarea de înalta tensiune

-la înfasurarea de tip stratificat :

p = 14,77*10^-2

c. caderea de temperatura între suprafata bobinei si ulei

d. caderea medie de temperatura dintre înfasurare si ulei

B.Caderea maxima de temperatura între miez si ulei

-pentru tole laminate la rece izolate cu carbit :

;

C. Dimensiunile interioare ale cuvei si suprafetele de

cadere a caldurii

H_ev

a.diminsiunile principale ale cuvei

-pentru o tensiune de 20 kV, avem :

s = s₅ = 45 mm

s₁ = s₂ = 100 mm

s₃ = s₄ = 90 mm

A = 2C + D_i2 + 2s₅ = 2*37,8 + 35,8 + 2*4,5 = 120,4 cm

B = D_i2 + s₁ + s₂ + d₁ + s₃ + s₄ + d₂ =

= 37,8 + 10 + 10 + 0,28 + 9 +9 + 0,71 = 76,8 cm

H_cv = H + 2Hj + Hjc + H_js = 55,3 + 2*19,5 + 40 + 3 H_cv = 137,3cm

b. caderea de temperatura de la cuva la aer

c. aria supratei verticale a cuvei

A_cv = 2*(A + B)H_cv = 2*(120,4 + 76,8)*137,3

= 5,42*10⁴ cm² = 5,42 m²

d. aria supratei de radiatie

A_r = k*A_cv = 2*A_cv = 2*5,42 = 10,83 m²

e. aria supratei de convectie

= 62,14 - 12,13 = 50 m²

f. aria elementelor de racire

A_er = A_co - A_cv = 50 - 5,42 = 44,6 m²

-alegem radiatoare cu tevi drepte, cu lungimea

L = 140 cm, deci aria de convectie a unui element este :

A_er = 4,2 + 0,4 = 4,6 m²

-deci : 44,6 : 4,6 10 radiatoare

-aria de convectie este

A_co = A_cv + 10*A_ae = 5,42 + 10*4,6 = 51,42 m²

iar aria de de radiatie este

A_r = 2*(A+60+B+60)*H_cv = 2*(120,4+60+76,8+60)*

*137,3*10^-4 = 2*317,2*137,3*10^-4 A_r = 8,71 m²

D.Definitivarea caderilor de temperatura din

a. caderea de temperatura de la cuva la aer

b. caderea de temperatura de la ulei la cuva

c. caderea medie de temperatura de la ulei la aer

d. caderea de temperatura de la bobina la aer

10. Accesoriile transformatorului

A. Conservatorul de ulei

V_u = V_c + V_ur - (V_w + V_m)

V_c = A*B*H_cv = 120,4*76,8*137,3 = 1269575 cm² V_c = 1,269 m²

= 3*1,2**(0,233*30*189+0,327*1200*4,9)*10^-3 =

= 4,524*(1321,11+1922,76)*10^-3 = 20,652 dm³ V_w = 0,0206 m³

V_u = 1,269 + 0,44 - (0,0206 + 0,1123) = 1,576 m³

V_cons = 0,1*V_u = 0,1*1,576 = 0,1576 m³

D_cons = 0,378 m

-aleg o dispunere pe latime , deci L_conv = A = 140 cm

B. Izolatoarele de trecere

- pentru o tensiune U_n de 10kV se aleg izolatori cu doua

palarii de tip exterior sau de tip interior

-dimensiunile lui se aleg în functie de U_n astfel :

U_n	kV	a	b	c	D	l	h

Document Info

Accesari: 2742
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta

Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul:
in pagina web a site-ului tau.

eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare

TEMA DE - Transformatorul trifazat

tehnica mecanica

ALTE DOCUMENTE

TEMĂ DE PROIECT

J = densitatea medie de curent A/m2 J = 3,79 A/m2 mm2 mm2 C. Alegerea tipului de înfasurari pe joasa tensiune - înfasurare cilindrica pe înalta tensiune - înfasurare stratificata

D. Dimensionarea înfasurarilor

Aleg un conductor rotund cu d = 2,5 mm

Din tabelul standard rezulta

Se utilizeaza înfasurari sub un unghi de 900 si se

A.Caderea de temperatura dintre înfasurare si ulei

B.Caderea maxima de temperatura între miez si ulei

Document Info

Comenteaza documentul:

A fost util?

J = densitatea medie de curent

A/m² J = 3,79 A/m²

mm²

mm²

C. Alegerea tipului de înfasurari

pe joasa tensiune - înfasurare cilindrica

pe înalta tensiune - înfasurare stratificata

Se utilizeaza înfasurari sub un unghi de 90⁰ si se