Proiect masini electrice - proiectarea unui transformator de putere de constructie normala

UNIVERSITATEA POLITEHNICA TIMISOARA

FACULTATEA DE ELECTROTEHNICA SI ELECTROENERGETICA

PROIECT MASINI ELECTRICE

PROIECTAREA UNUI TRANSFORMATOR DE PUTERE

DE CONSTRUCTIE NORMALA

Se va dimensiona un transformator trifazat in ulei avand urmatoarele date:

350 [kva]

= []

15 [kv]

0,4 [kv]

Gr. de conexiuni =

870 [w]

5400 [w]

6 [%]

Miezul se realizeaza din tole laminate la rece caracterizate prin = 0 [w/kg]. Infasurarile se realizeaza din aluminiu. Transformatorul se prevede pe partea de I.T. cu prize si comutator de reglare a

tensiunii secundare de ± 5[%].

Dimensiunile miezului

Sectiunea de fier a coloanei unui transformator trifazat este data de relatia:

=

Unde pentru tole laminate la rece : =(2,5 - 4,5)

= = = =

Inductia magnetica in coloanele miezului are valori cuprinse, in general intre =1 - 1,75 T , pentru tole laminate la rece. Alegem =1.65 T si se calculeaza numarul de spire al infasurarii de joasa tensiune:

= = = = 33 spire

Se rotunjeste si se recalculeaza :

= 33 spire 33 = -=

= = 1,652370073 T [valoarea adoptata].

Se stabileste diametrul cercului circumscris coloanei , care se executa in trepte, cu relatia:

, unde , respectiv .

= = = 0,170723306 m

Lungimea echivalenta sau "ideala in fier":

= , unde ; w ;

; w/kg ;

= = 1,802015726

= = = 3,343439605 m , in functie de care se pot

calcula lungimea coloanei si lungimea jugului cu relatiile:

, respectiv ; in care si .

= = = 0,648727087 m

0,648727087 = 0,908217921 m

Sectiunea jugului rezulta:

= = 0 .

Dimensiunile preliminare ale infasurariilor

Numarul de spire al infasurarii de j.t. fiind stabilit anterior, se calculeaza numarul de spire al infasurarii de i.t.

=

care se rotunjeste la valoarea intreaga cea mai apropiata.

= = = = 2153,173914 spire

Se rotunjeste , = 2153 spire.

Raportul de transformare fiind impus prin datele din enunt ca fiind se calculeaza raportul de transformare corespunzator numerelor de spire calculate . Daca numerele de spire sunt corect determinate, iar raportul de transformare real al transformatorului este k.

= = = = 65,24242424

= = = < 0,5

Latimea ferestrei:

m

Izolatiile infasurariilor:

, unde =0,017m ; =0,01m ; =0,015m

= 0,065512m

La transformatoarele cu miez din tole laminate la rece si infasurari de Al, dupa experienta UECP:

= 36 - 80 mm

Inaltimea izolatiilor

, unde S = 0,04m

m

Dimensiunile radiale si ale celor doua infasurari:

+=0 = = 0,0393072 m

= 0,065512 =0,065512

= =0 m

Lungimile medii ale spirelor celor doua infasurari:

= 0,981559541 m

= 0,681499744 m

Curentii: I = = ; ===116 KVA

===7,77777778 A ; ===507,246377 A

Sectiunile de conductoare

; , unde si sunt curentii nominali de faza, iar daca conexiunea pe partea de j.t. este stea sau triunghi.

Rezistivitatea pentru infasurarile din aluminiu este .

= =

= =

Densitatile de curent:

= ; = , cu limitele J = A/ - pentru Al.

==1 A/ ; = =1,786172134 A/

Deoarece densitatile de curent nu se incadreaza in limitele precizate anterior urmeaza modificarea constantelor si si apoi recalcularea incepand cu lungimea coloanei .

= 1 ; = 1,3

Lungimea coloanei:

= = = 0,689916109 m

Lungimea jugului:

= 0,689916109 = 0 m

Latimea ferestrei:

m

Izolatiile infasurariilor:

= 0,045432353 m

Inaltimea izolatiilor

, unde S = 0,04m

Dimensiunile radiale si ale celor doua infasurari:

+=0 = = 0,0393072 m

= 0,045432353 =0,045432353

= =0 m

Lungimile medii ale spirelor celor doua infasurari:

= 0,893244637 m

= 0,656266914 m

Sectiunile de conductoare

= =

= =

Densitatile de curent:

= = = 1,916326723 A/

= = = 1,917062283 A/

Densitatile de curent se incadreaza in limitele J = A/

Sectiunile de conductoare standardizate:

= 4,155 [] ; = 259 []

Verificarea tensiunii de scurtcircuit

Rezistenta de scurtcircuit :

, iar rezistentele si se calculeaza cu relatia:

= ; , unde si

= = 16

= = 3,116540907

=16 =30,02107832

Componenta activa

= = = 1,556648506 [%]

Pentru calculul componentei reactive se determina reactanta de scurtcircuit:

, unde = 0 si

=

Ω

Componenta reactiva

= = = 1 [%]

Tensiunea de scurtcircuit

= = = 2,058582899 [%]

Transformator de putere - exempul:

Conditii de functionare

temperatura max. ambianta: +40°C

temperatura min.  ambianta: -40°C

altitudinea max.: 1000m

Caracteristici constructive

Circuitul magnetic este fabricat din tabla silicioasa laminata la rece, cu cristale orientate, izolata cu carlit.

Infasurarile sunt fabricate din conductor de cupru sau aluminiu izolat cu hartie si rezista la scurt-circuite.

Infasurarile de JT sunt de tip cilindric sau spiralat, iar cele de IT sunt de tip continuu in galeti, reglajul tensiunii pe IT se realizeaza cu ajutorul unui comutator de reglaj actionat numai in absenta tensiunii.

Cuva este cu capac, fabricata din tabla de otel sudata, intarita cu nervuri si este prevazuta cu racitoare din tevi eliptice.

   

Conservator de ulei Buson de umplere cu ulei Indicator pentru nivelul uleiului Releu Buchholz Robinet de racord Filtru de aer deshidratant cu silicagel Ureche de ridicare a partii active Ureche de ridicare Eticheta Termometru cu cadran

Robinet de golire a uleiului Sanie Borna de punere la masa Izolator IT Izolator JT Comutator de reglaj Cutie de protectie JT Teaca de termometru Cutie cablaj