Московский институт энергобезопасности и энергосбережения
Кафедра
Электротехники и электроники
ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
Методические указания
И задания к контрольной и курсовой работе
Для студентов заочной формы
Обучения по специальности 140211
«Электроснабжение»
Учебно-методический комплекс
Часть 2
Москва 2007
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Общие методические указания 3
Курсовой проект по трансформаторам
2.1. Общие методические указания 4
2.2. Задание на курсовой проект 5
2.3. Последовательность расчета трансформатора
соответствует методике, приведенной в [4] 7
2.4. Разработка конструкции трансформатора 8
3. Рекомендуемая литература 8
Приложение 1. Титульный лист курсового проекта 9
Приложение 2. Пример чертежей курсового проекта 10
Приложение 3. П.М.Тихомиров. Расчет трансформаторов 11
1. Общие методические указания
Прежде чем приступать к выполнению курсовой работы необходимо изучить соответствующие разделы лекций и рекомендованной литературы, после чего внимательно ознакомиться с последовательностью расчета трансформатора. Работа должна показать не только умение решать предложенные задачи, но и умение оформить их согласно ГОСТ. Несоблюдение правил оформления расчетно-графической части работы может стать причиной того, что она не будет зачтена, либо не будет даже принята к рецензированию.
Общие требования
1.Оформление титульного листа приведено в Приложении 1:
Рамка 17х25 см. Шрифт Times New Roman; название института и кафедры ― шрифт № 18; название работы ― шрифт № 24 жирный; название дисциплины и темы ― шрифт № 22. Выполнил студент Ф.И.О. ― шрифт № 14. Проверил преподаватель Ф.И.О. ― шрифт № 14. Москва 2007 г. ― шрифт № 16.
|
|
2. Письменная работа студента представляется в электронном виде (WORD, формат А-4. Шрифт Times New Roman, № 14, интервал 1,5. Поля страниц: верхнее - 2,0 см, нижнее - 2,0 см, левое - 3 см, правое – 1,5 см. Страницы нумеруются по порядку без титульного листа. Объем работы и ее содержание изложены в [1].
3. На титульном листе надо поставить дату выполнения работы и подписаться.
4. Разрешается оформление задания с применением компьютерных технологий.
6. Номер задания соответствует номеру задания на контрольные работы.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПО ТРАНСФОРМАТОРАМ
Общие методические указания
Проект состоит из расчета трансформатора и разработки его конструкции. Пояснительная записка должна иллюстрироваться выполненными в масштабе эскизами сечения стержня и ярма с указанием размеров, расположения обмоток, схемы транспозиции и расположения регулировочных витков. Конструктивная часть выполняется в AutoCAD’е на двух листах формата А4 и содержит чертежи установки обмоток одной фазы (вертикальный и горизонтальный разрезы) и общий вид трансформатора (вид спереди и сверху) с разрезами, позволяющими показать установку в баке активной части трансформатора. На чертежах должны быть проставлены основные размеры.
Прежде чем приступать к выполнению курсового проекта, необходимо изучить соответствующие разделы лекций и литературы [1, 3], после чего внимательно разобрать пример расчета, приведенный в [3]. Оформление проекта должно соответствовать требованиям ГОСТ. Несоблюдение правил оформления расчетно-графических работ может стать причиной того, что представленный проект не будет зачтен, либо не будет даже принят к защите.
|
|
Оформление титульного листа должно соответствовать Приложению 1. Основные требования по оформлению расчетно-пояснительной записки приведены на стр.3.
Задание на курсовой проект
(заполняется в соответствии с полученным номером)
ЗАДАНИЕ
на проектирование силового трехфазного трансформатора
Выдано «…».... 200.. г. студенту гр. ЭЗ-….. ---------------
Выполнить расчет и конструктивную разработку трансформатора по следующим исходным данным:
Тип трансформатора – сухой, масляный.
Номинальная мощность - ……… кВА.
Номинальная частота – 50 Гц.
Номинальное напряжение обмотки ВН - ….. ± 2х2,5% кВ.
Номинальное напряжение обмотки НН - ….. кВ.
Схема и группа соединения обмоток - ………
Режим работы – S1 (продолжительный режим).
Категория размещения – 1(наружная установка), 3 (в закрытом помещении).
Материал сердечника – электротехническая сталь марки 3411, 3413, 3404. Толщина листа – 0,35 мм.
Материал обмоточного провода – медь, алюминий.
Номинальные (контрольные) данные трансформатора:
Номинальное напряжение короткого замыкания – uк.н = …%.
Номинальные потери короткого замыкания – Рк.н = ….. кВт.
Номинальный ток холостого хода – i0н = …%.
Номинальные потери холостого хода – Р0н = ….. кВт.
Срок защиты проекта «…»....... 200.. г.
Преподаватель..............
ВАРИАНТЫЗАДАНИЙ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Трансформаторы с масляным (№№1-20)
и воздушным (№№21-32) охлаждением,
|
|
в которых применены обмотки из меди (№№ 1-13, 21-24)
и алюминия (№№ 14-20, 25-32)
| № | Sн, кВА | Uвн, кВ | Uнн, кВ | Схема и группа | Рк.н, кВт | Р0н, кВт | uк.н, % | i0н, % |
| 0,4 | Y/Yн-0 | 1,97 | 0,33 | 4,5 | 2,6 | |||
| 0,23 | D/Y-11 | 1,97 | 0,33 | 4,5 | 2,6 | |||
| 0,4 | Y/Yн-0 | 1,97 | 0,33 | 4,5 | 2,6 | |||
| 0,69 | D/Yн-11 | 1,97 | 0,42 | 6,5 | 2,6 | |||
| 0,23 | Y/Y-0 | 2,65 | 0,51 | 4,5 | 2,4 | |||
| 0,4 | Y/Yн-0 | 2,65 | 0,51 | 4,5 | 2,4 | |||
| 0,69 | D/Yн-11 | 3,1 | 0,51 | 4,5 | 2,4 | |||
| 0,69 | D/Yн-11 | 3,1 | 0,62 | 6,5 | 2,4 | |||
| 0,23 | Y/Y-0 | 3,7 | 0,74 | 4,5 | 2,3 | |||
| 0,4 | D/Yн-11 | 3,7 | 0,74 | 4,5 | 2,3 | |||
| 0,69 | Y/Yн-0 | 3,7 | 0,74 | 4,5 | 2,3 | |||
| 0,69 | D/Yн-11 | 4,2 | 0,9 | 6,5 | 2,3 | |||
| 0,23 | Y/Yн-0 | 5,5 | 0,95 | 4,5 | 2,1 | |||
| 0,4 | D/Yн-11 | 5,5 | 0,95 | 4,5 | 2,1 | |||
| 0,4 | Y/Yн-0 | 5,5 | 0,95 | 4,5 | 2,1 | |||
| 0,69 | D/Yн-11 | 5,9 | 1,2 | 6,5 | 2,1 | |||
| 0,4 | Y/Yн-0 | 7,6 | 1,31 | 5,5 | 2,0 | |||
| 0,69 | D/Yн-11 | 8,5 | 1,31 | 5,5 | 2,0 | |||
| 0,69 | Y/Yн-0 | 7,6 | 1,6 | 6,5 | 2,0 | |||
| 6,3 | Y/D-11 | 7,6 | 1,6 | 6,5 | 2,0 | |||
| 0,4 | Y/Yн-0 | 2,6 | 0,83 | 5,5 | 4,0 | |||
| 0,4 | D/Yн-11 | 3,5 | 1,05 | 5,5 | 3,5 | |||
| 0,4 | D/Yн-11 | 3,3 | 1,6 | 5,5 | 3,0 | |||
| 0,4 | D/Yн-11 | 7,2 | 2,3 | 5,5 | 2,9 |
Последовательность расчета трансформатора
соответствует методике, приведенной в [4]:
А. Определение основных электрических величин: значения линейных и фазных значений напряжений и токов обмоток ВН и НН, испытательных напряжений этих обмоток и составляющих напряжения короткого замыкания (сс.97-99 раздела 3.2, табл.4.1, 4.2).
Б. Определение основных размеров трансформатора: выбор конструкции магнитной системы, марки стали, изоляции пластин магнитопровода (сердечника), а также расчет диаметра стержня и высоты обмоток ВН и НН; предварительный расчет магнитной системы и ЭДС витка (см. главу 2, разделы 3.7 и 4.5, табл.2.4, 3.12, 4.4, 4.5, 4.15, 4.16, 8.2-8.7).
В. Расчет обмоток ВН и НН: выбор типа обмоток, конструкции и размеров их главной изоляции (между обмотками ВН и НН и между обмотками и сердечником); расчет размеров провода, числа витков и их распределение по слоям и катушкам; расчет продольной изоляции обмоток (между проводниками, слоями и катушками обмоток ВН и НН); расчет осевого и радиального размеров обмоток, уточнение коэффициента β (см. разделы 5.7, 6.1-6.3).
Г. Определение параметров короткого замыкания: расчет массы металла и провода, необходимого для изготовления обмоток ВН и НН, потерь и напряжения короткого замыкания (если эти показатели не соответствуют контрольным данным трансформатора, следует изменить величины, полученные в п.Б), а также электродинамических сил и температуры обмоток при коротком замыкании с последующей проверкой динамической и термической стойкости трансформатора. Допуск на отклонение расчетных потерь короткого замыкания от контрольных составляет +5%, а расчетного напряжения короткого замыкания ― ±5% (см. разделы 7.1-7.3).
Д. Окончательный расчет магнитной системы и определение параметров холостого хода трансформатора: расчет размеров и активных сечений стержней и ярм, расчет массы стали этих элементов, а также потерь и тока холостого хода. Допуск на отклонение расчетных потерь холостого хода от контрольных составляет +7,5%, расчетного тока холостого хода - +15% (см. разделы 8.1-8.3).
Е. Определение теплового режима трансформатора при номинальной нагрузке: поверочный тепловой расчет обмоток и бака, выбор конструкции бака – гладкий или с трубчатыми радиаторами; окончательный тепловой расчет обмоток и расчет размеров расширителя (см. разделы 9.4-9.8).