Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Самарский государственный технический университет»
Кафедра «Электромеханика и автомобильное электрооборудование»
«Проектирование трансформатора ТМ 1000/35»
Вариант 13
Выполнил студент 3-ИЗО-16
Ермолина О.И.
Проверил преподаватель: Галян Э.Т
Самара 2018
СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные. 2
1. Расчет основных электрических величин и определение конструкции обмоток. 3
2 Определение изоляционных расстояний. 6
2.1 Расчет основных коэффициентов. 9
Список используемой литературы.. 17
Эскиз трансформатора ТМ 1000/35. 18
Исходные данные
Тип трансформатора ТМ 1000/35;
Число фаз m=3;
Частота f=50 Гц;
Линейное напряжение обмотки ВН, В U2=15750 В;
Линейное напряжение обмотки НН, В U1=690 В;
Схема соединения обмоток Д / Ун - 11;
Способ охлаждения масляный;
Характер нагрузки длительная;
Установка наружняя;
Тип регулятора напряжения ПБВ±2х2,5 %;
Напряжение короткого замыкания uк= 5,5 %;
Ток Х.Х. i0= 1,4 %;
Потери короткого замыкания 
=12200 Вт;
Потери холостого хода Px=2100 Вт.
Введение.
Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.
В настоящем методическом пособии рассматриваются силовые трансформаторы. Силовые трансформаторы подразделяются на два типа – общего и специального назначения. Силовые трансформаторы общего назначения предназначены для преобразования электрической энергии в сетях энергосистем и потребителей электроэнергии.
Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует не менее чем пяти-шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах.
По мере удаления от электростанций единичные мощности трансформаторов уменьшаются, а удельный расход материалов на изготовление трансформатора и потери, отнесенные к единице мощности, возрастают. Поэтому значительная часть материалов, расходуемых на все силовые трансформаторы, вкладывается в наиболее отдаленные части сети.
Потери холостого хода трансформатора являются постоянными, не зависят от тока нагрузки и возникают в его магнитной системе в течение всего времени, когда он включен в сеть.
Потери короткого замыкания (нагрузочные) изменяются с изменением тока нагрузки и зависят от места трансформатора в сети и характера нагрузки.
Коэффициент полезного действия трансформаторов очень велик и для большинства их составляет 98-99% и более. Однако необходимость многократной трансформации энергии увеличивает суммарную мощность потерь во всем парке трансформаторов сети.
Поэтому одной из важнейших задач является снижение потерь в трансформаторах. Уменьшение потерь холостого хода достигается, главным образом, путем все более широкого применения холоднокатаной рулонной электротехнической стали с улучшенными магнитными свойствами – низкими и особо низкими удельными потерями и низкой удельной намагничиваемой мощностью.
Эта сталь обладает анизотропией магнитных свойств и очень чувствительна к механическим воздействиям при обработке, к толчкам и ударам при транспортировке пластин, к ударам, изгибам и сжатию пластин при сборке магнитной системы и остова. Поэтому применение этой стали сочетается с существенным изменением конструкций магнитных систем, а также с новой прогрессивной технологией заготовки и обработки пластин и сборки магнитной системы и остова. Большой эффект в экономию конструктивных материалов вносит также применение систем форсированного охлаждения трансформаторов с направленной циркуляцией масла в каналах обмоток и эффективных охладителях.
В новых конструкциях применяются косые стыки пластин в углах магнитной системы, стяжка стержней и ярм кольцевыми бандажами вместо сквозных шпилек в старых конструкциях и многоступенчатая форма сечения ярма в плоских магнитных системах. Все более широкое применение находят пространственные магнитные системы, навитые из ленты холоднокатаной стали. Это позволяет уменьшить расход активной стали, потери и ток холостого хода. Уменьшение расхода электротехнической стали при стабильности допустимой индукции достигается в настоящее время за счет изменения конструкций магнитной системы, например, путем перехода от плоских к пространственным магнитным системам.
Уменьшение потерь короткого замыкания достигается главным образом понижением плотности тока за счет увеличения массы металла в обмотках.
Наряду с масляными используются также и сухие трансформаторы с естественным воздушным охлаждением. Они находят применение в установках внутри производственных помещений, жилых и служебных зданий.
В качестве материала обмоток в значительной части силовых трансформаторов общего назначения для мощностей до 1600025000 кВ·А применяется алюминиевый обмоточный провод. В трансформаторах больших мощностей и трансформаторах специального назначения обмотки выполняются из медного обмоточного провода.
Практика расчета серий трансформаторов показывает, что исходные данные для расчета как с алюминиевыми, так и с медными обмотками должны быть одинаковыми (марка стали, магнитная индукция в стержне, коэффициент заполнения сталью сечения стержня).
Для обеспечения экономичности работы электрических сетей и надлежащего качества энергии, отпускаемой потребителям, т.е. для поддержания постоянства напряжения возникает необходимость в расширении выпуска трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН). Современными стандартами предусмотрен выпуск с РПН всех понижающих трансформаторов и автотрансформаторов классов напряжения 110, 150, 220, 330, 500 кВ. При этом у двух- и трехобмоточных трансформаторов, как правило, напряжение регулируется при помощи устройства для переключения ответвлений в нейтрали обмотки высшего напряжения.
Расчет основных электрических величин и определение конструкции обмоток.
Расчет проводим для трехфазного трансформатора. Принимаем плоскую шихтованную магнитную систему стержневого типа со ступенчатой формой поперечного сечения стержня, вписанной в окружность и концентрические обмотки из медного провода в виде круговых цилиндров. Магнитная система собирается из плоских пластин холоднокатаной электротехнической стали.
Расчет электрических величин:
1. Мощность одной фазы трансформатора:
2. Мощность одного стержня трансформатора:
3. Номинальные линейные токи трансформатора:
4. Фазные токи на стороне ВН.
При соединении в Δ:
А
5.Фазные токи на стороне НН.
При соединении в У:
6. Фазные напряжения на стороне ВН.
При соединении в Δ:
Фазные напряжения на стороне НН.
При соединении в У:
Определяем испытательное напряжение:
Для обмотки ВН:
Для обмотки НН:
Uисп 1= 18 кВ
Для проектируемого трансформатора принимаем следующую схему ответвлений в обмотке ВН– оборотная с реверсированием (по условию дан трансформатор с ПБВ):
Рис.1. Тип обмотки – цилиндрическая многослойная из круглого провода.
Для испытательного напряжения ВН 
находим следующие параметры:
,, 
, 
, 
, 
,
Для испытательного напряжения HН 
находим следующие параметры:
, 
, 
, 
, 
.
Рис.2 Основные размеры трансформатора.