Calculul și Proiectarea Transformatorului de Putere

Întroducere

Transformatorul este un dispozitiv electromagnetic cu două sau mai multe înfăşurări cuplate magnetic,destinat transformării tensiunii sau a curentului.Transformatorul are două funcţii :

-de transportare a energiei electrice

-de distribuţie a energiei electrice.

După modul de răcire transformatoarele se clasifică în:

-transformatoare cu răcire cu lichid(deobicei cu ulei de transformator)

-transformatoare cu răcire cu gaz(deobicei cu aier).

Transformatoarele de putere reprezintă unul din cele mai principale elemente ale reţelei electrice,deoarece transportarea energiei electrice de la producător la consumador la distanţe mari necesită cinci,şase trepte de transformare.Necesitatea distribuţiei energiei electrice pe diverse sisteme radiale spre un număr mare de consumatori de putere mică conduce la majorarea numărului de transformatoare faţă de numărul de generatoare.Din acestă cauză puterea sumară a transformatoarelor din treapta ce urmează este mai mare faţă de cea precedentă, ceea ce duce la uşurarea manevrării cu puterea livrată consumatorului.

Proiectarea transformatoarelor este orientată spre reducerea la minim a pierderilor de mers în gol,ce nu depind de sarcină, şi pierderilor în scurtcircuit,dependente de sarcină în mod direct.Ca rezultat reducerea acestor mărimi la minim duce la sporirea randamentului sistemului energetic naţional şi mondial.

Cele mai răspândite transformatoare sunt cele cu răcire cu ulei şi cele cu aier.În lucrarea dată este proiectat un transformator de putere cu răcire cu ulei de tipul ТU-420/35 cu înfăşurările din aluminiu. S-a utilizat constructia sistemului (6-0) magnetic trifazat este din tole plate,compus din placi de oţel laminat la rece,de tipul 3405,0.30 mm .Coloanele sistemului magnetic se ficsează cu ajutorul bandei din fibre de sticlă, jugul se presează cu ajutorul grinzelor.Alegerea unui astfel de transformator permite reducerea preţului de cost al acestuia din cauza utilizării drept material conductor a aluminiului care este mai ieftin ca cuprul şi are o masă mai mică,înschimb la trecerea de la conductorul de cupru la cel de aluminiu cresc dimensiunile de gabarit ale transformatorului.

Pentru o instalare în aier liber se utilizează transformatoarele cu răcire în ulei,iar pentru instalarea în interiorul încăperilor,secţiilor tehnologice şi a altor edificii se utilizează transformatorul cu răcire în aier deoarece în cazul unei avarii sau a apariţiei unui agent de incendiu extern tipul dat de transformatoare nu se aprinde, sau arde doar izolaţia,iar în cazul incendierii unui transformator cu ulei are loc arderea in-tensă a uleiului care durează mult timp,degajă o cantitate enormă de căldură şi gaze toxice care trebuiesc ventilate.Totodată faţă de transformatorul cu răcire în ulei,transformatorul cu răcire cu aier are dimensiunile de gabarit mai mari,din ca-uza distanţelor izolatorii necesare mai mari aierul posedând de o rigiditate elec-trică mai mică ca cea a uleiului de transformator.

1 Calculul marimilor electrice de baza şi componentele izolante.

Calcul se efectuiaza pentru transformatorul trifazat alcatuit din coloane cu infasurari concentrice.

1.1.Calculul se efectuează pentru transformatorul trifazat alcătuit din coloane cu înfaşurare concentrică.

1.1.1.Puterea unei faze şi a unei coloane

1.1.2. Curenţii de linie si de faza ai infasurarii de joasa tensiune.

1.1.3. Curentii de linie si de faza ai infasurarii de inalta tensiune.

1.1.4. Tensiunea de faza a înfaşurărilor Î.T. şi J.T.şi a conexiunii.

Tensiunea de încercare a înfasurarilor (conform tab. 4.1) pentru înfasurarea

de Î.T : Uinc. = 85 kV

J.T. Uinc. = 5 kV, (după tab.4.1.)

Conform tensiunii obţinute s-au ales înfăşurările bistratificate cu conductor dreptunghilar şi rotund. (după tab.5-8) .

1.1.5 .Alegem distanţa izolantă

Distanţa izolatorie de la înfăşurarea de joasă şi înaltă tensiune pînă la jug:

l0 = 75 m

Distanţa izolatorie dintre înfăşurarea de joasă tensiune şi înfăşurarea de înaltă tensiune: a12 =30 mm

Distanţa izolatorie dintre bobine:

a22 = 20 mm;