Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

23
Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări I Date tehnice: 1. Puterea nominală S n =100 KVA 2. Tensiune nominală IT U in =10 KV 3. Tensiune nominală JT U jn =0,4 KV 4. Frecvenţa nominală f n =50 Hz 5. Schema de conexiuni Dy5 6. Reglajul de tensiuni ±5% fără sarcină 7. Tolerantă la raport k ijn =±0,5% de transformare 8. Tensiune de scurtcircuit u k =4% 9. Pierderi de scurtcircuit P k =1800W 10. Pierderi la mers în gol P 0 =380W 11. Curent de mers în gol I 0 =2.4% 12. Regim de funcţionare continuu DA 100% 13. Tip constructiv asimetric, cu 3 coloane 14. Sistem de răcire ONAN – cu circulaţie naturală a uleiului (ON) cuva răcită natural cu aer (AN) 15. Clasa de izolaţie A (105 o C) 16. Materiale înfăşurări: cupru miez feromagnetic: tablă laminată la rece, cu cristale orientate II Etape de calcul 1. Mărimi electrice principale 2. Determinarea dimensiunilor principale (preliminar) 3. Alegerea şi dimensionarea înfăşurărilor 4. Calculul parametrilor de scurtcircuit

description

1. Puterea nominală Sn=100 KVA2. Tensiune nominală IT Uin=10 KV 3. Tensiune nominală JT Ujn=0,4 KV4. Frecvenţa nominală fn=50 Hz5. Schema de conexiuni Dy56. Reglajul de tensiuni ±5% fără sarcină7. Tolerantă la raport kijn=±0,5%de transformare 8. Tensiune de scurtcircuit uk=4% 9. Pierderi de scurtcircuit Pk=1800W 10. Pierderi la mers în gol P0=380W 11. Curent de mers în gol I0=2.4% 12. Regim de funcţionare continuu DA 100% 13. Tip constructiv asimetric, cu 3 coloane 14. Sistem de răcire ONAN – cu circulaţie naturală a uleiului (ON) cuva răcită natural cu aer (AN) 15. Clasa de izolaţie A (105oC) 16. Materiale înfăşurări: cupru miez feromagnetic: tablă laminată la rece, cu cristale orientate

Transcript of Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

Page 1: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

I Date tehnice:

1. Puterea nominală Sn=100 KVA2. Tensiune nominală IT Uin=10 KV 3. Tensiune nominală JT Ujn=0,4 KV4. Frecvenţa nominală fn=50 Hz5. Schema de conexiuni Dy56. Reglajul de tensiuni ±5% fără sarcină7. Tolerantă la raport kijn=±0,5%

de transformare 8. Tensiune de scurtcircuit uk=4% 9. Pierderi de scurtcircuit Pk=1800W 10. Pierderi la mers în gol P0=380W 11. Curent de mers în gol I0=2.4% 12. Regim de funcţionare continuu DA 100% 13. Tip constructiv asimetric, cu 3 coloane 14. Sistem de răcire ONAN – cu circulaţie naturală a uleiului (ON) cuva răcită natural cu aer (AN) 15. Clasa de izolaţie A (105oC) 16. Materiale înfăşurări: cupru miez feromagnetic: tablă laminată la rece, cu cristale orientate

II Etape de calcul

1. Mărimi electrice principale2. Determinarea dimensiunilor principale (preliminar)3. Alegerea şi dimensionarea înfăşurărilor4. Calculul parametrilor de scurtcircuit5. Definitivarea circuitului magnetic şi determinarea parametrilor de mers în gol6. Caracteristicile de funcţionare în sarcină7. Calcul termic (înfăşurări - ulei)

III Conţinut proiect

0. Tema de proiectare1. Memoriu tehnic (Breviar de calcul)2. Fişa de calcul3. Material grafic Secţiune coloană, secţiune jug (cotate) Schiţă înfăşurări dispuse în fereastră (cotate) Schiţe explicative în text (facultativ)

Page 2: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

Grafice pentru caracteristicile de funcţionare1. Calculul mărimilor de bază

1.1 Mărimi de linie1.1.1 Tensiuni:

1.1.2 Curenţi:

1.2 Mărimi de fază1.2.1 Tensiuni:

1.2.2 Curenţi:

1.3 Puterea coloanei

Page 3: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

2. Determinarea dimensiunilor principale ale circuitului electromagnetic

2.1 Diametrul coloanei

2.2 Aria coloanei

2.3 Diametrul mediu al canalului de dispersie

Page 4: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

2.4 Înălţime înfăşurare (bobinaj)

3.1 Calculul numărului de spire

3.1.1 Tensiunea pe spiră

3.1.2 Număr de spire secundar

3.1.3 Număr de spire primar

3.1.4 Verificare raport de transformare

Page 5: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

3.1.5 Număr de spire reglaj

3.1.6 Recalculare tensiune de spiră

3.1.7 Verificare inducţie în coloană

3.2 Calculul secţiunii conductoarelor

3.3 Alegerea tipului constructiv al infasurarilor

Infasurarile sunt dispuse concentric pe coloana.Infasurarea de joasa tensiune langa coloana, si infasurarea de inalta tensiune

peste cea de joasa . Infasurarile sunt alese in functie de curentii si tensiunile transformatorului. Astfel am ales:

- tip cilindric – joasa tensiune- tip stratificat – inalta tensiune

3.4 Dimensionarea înfăşurărilor

3.4.1 Înfăşurarea de joasă tensiune JT

Page 6: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

Din tabel aleg următoarele valori:

3.4.2 Înfăşurarea de înaltă tensiune IT

Din tabel aleg următoarele valori:

Page 7: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

3.4.3 Verificare uk

Page 8: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

4 Calculul parametrilor de scurtcircuit

4.1 Pierderi de scurtcircuit Pk

Pierderi localizate în: - înfăşurări - conductoare de conexiune (legături) - cuvă şi alte părţi metalice situate în cîmp de dispersie

4.1.1 Pierderi în înfăşurări

4.1.2 Pierderi în legături

4.1.3 Pierderi în cuvă şi alte părţi metalice

Page 9: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

4.1.4 Pierderi totale la scurtcircuit

4.1.5 Calculul abaterii

4.2 Tensiunea de scurtcircuit

4.2.1 Componenta activă

4.2.2 Componenta reactivă

Conform calculelor anterioare

4.2.3 Tensiunea de scurtcircuit

4.3 Calculul densităţii de suprafaţă a pierderilor

Page 10: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

4.4 Calculul maselor de conductor

5 Definirea circuitului magnetic

5.1 Secţiune coloană, Secţiune jug

5.1.1 Secţiune coloană

5.1.2 Secţiune jug

5.1.3 Verificare inducţie (valoare finală)

Page 11: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

5.2 Dimensiuni miez

5.3 Masă miez

5.4 Calculul pierderilor de mers în gol

Page 12: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

5.5 Calculul curentului de mers în gol

Page 13: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări
Page 14: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

cos φj 0,707 Lcos φj 1 Rcos φj 0,707 C     β optim 0,424380918  η max (pt L) 0,978872127 %η max (pt R) 0,984969548 %

        L                             β 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2β(uka*cosφj+ukr*sinφj) (%) 0,784704 1,569408 2,354112 3,138817 3,923521 4,708225β^2/200*(ukr*cosφj-uka*sinφj)^2 (%) 0,000381 0,001524 0,003429 0,006095 0,009524 0,013714Δuj (%) 0,785085 1,570932 2,357541 3,144912 3,933044 4,721939ΔUj=Δuj*Ujo/100 (V) 3,14034 6,283728 9,430164 12,57965 15,73218 18,88776Uj=Ujo-ΔUj (V) 396,8597 393,7163 390,5698 387,4204 384,2678 381,1122

        R                             β 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2β(uka*cosφj+ukr*sinφj) (%) 0,359578 0,719156 1,078735 1,438313 1,797891 2,157469β^2/200*(ukr*cosφj-uka*sinφj)^2 (%) 0,002813 0,011253 0,025319 0,045012 0,070332 0,101278Δuj (%) 0,362391 0,73041 1,104054 1,483325 1,868223 2,258747ΔUj=Δuj*Ujo/100 (V) 1,449566 2,921638 4,416216 5,933301 7,472891 9,034988Uj=Ujo-ΔUj (V) 398,5504 397,0784 395,5838 394,0667 392,5271 390,965

Page 15: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

        C                             β 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2β(uka*cosφj+ukr*sinφj) (%) -0,27626 -0,55252 -0,82878 -1,10504 -1,3813 -1,65756β^2/200*(ukr*cosφj-uka*sinφj)^2 (%) 0,003078 0,012313 0,027703 0,04925 0,076954 0,110813Δuj (%) -0,27318 -0,54021 -0,80108 -1,05579 -1,30435 -1,54675ΔUj=Δuj*Ujo/100 (V) -1,09273 -2,16083 -3,20431 -4,22317 -5,2174 -6,187Uj=Ujo-ΔUj (V) 401,0927 402,1608 403,2043 404,2232 405,2174 406,187

        L                             β 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2β*Sn*cosφj (%) 14140 28280 42420 56560 70700 84840β^2*Pk+Po (%) 395,7143 611,4613 971,0395 1474,449 2121,69 2912,762β*Sn*cosφj+β^2*Pk+Po (%) 14535,71 28891,46 43391,04 58034,45 72821,69 87752,76η (%) 0,972776 0,978836 0,977621 0,974594 0,970865 0,966807

Page 16: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

        R                             β 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2β*Sn*cosφj (%) 20000 40000 60000 80000 100000 120000β^2*Pk+Po (%) 395,7143 611,4613 971,0395 1474,449 2121,69 2912,762β*Sn*cosφj+β^2*Pk+Po (%) 20395,71 40611,46 60971,04 81474,45 102121,7 122912,8η (%) 0,980598 0,984944 0,984074 0,981903 0,979224 0,976302

Page 17: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

Uj=f(β)

365

370

375

380

385

390

395

400

405

410

0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

L

R

C

Page 18: Transformator de putere trifazat în ulei, cu două înfăşurări

η=f(β)

0,955

0,96

0,965

0,97

0,975

0,98

0,985

0,99

0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

L

R

Poly. (R)

Poly. (L)