Proiectarea unui transformator de putere, trifazat de tip exterior, cu răcire naturală în ulei, cu miez feromagnetic și trei coloane

Cuprins proiect Cum descarc?

INTRODUCERE
Generalitati privind transformatoarele electrice . 5
Tema de proiectare .. 17
CAPITOLUL 1
Determinarea dimensiunilor principale 18
1.1. Generalitati . 18
1.2. Marimile electrice de baza . 19
1.3. Calculul diametrului coloanei 21
1.4. Calculul diametrului mediu al canalului
de scapari si a inaltimii bobinei . 25
CAPITOLUL 2
Dimensionarea infasurarilor si stabilirea schemei de izolatie . 26
2.1. Generalitati . 26
2.2. Calculul infasurarii de joasa tensiune . 28
2.3. Alegerea conductorului si a izolatiei
pentru infasurarea de joasa tensiune .. 30
2.4. Calculul infasurarii de inalta tensiune 34
2.5. Prizele de reglaj si reducerea amperspirelor .. 36
2.6. Calculul numarului de spire pe strat pentru infasurarea
de inalta tensiune; inaltimea infasurarii de inalta tensiune 36
CAPITOLUL 3
Calculul pierderilor nominale in infasurari
si a tensiunii de scurtcircuit 39
3.1. Determinarea pierderilor de scurtcircuit . 39
3.2. Pierderile de baza in infasurari ... 39
3.3. Pierderile in legaturi ... 42
3.4. Pierderile in cuva 43
3.5. Determinarea tensiunii de scurtcircuit 44
CAPITOLUL 4
Definitivarea circuitului magnetic, calculul pierderilor
la functionarea in gol si a curentului la functionarea in gol 49
4.1. Generalitati . 49
4.2. Definitivarea dimensiunilor coloanei . 50
4.3. Definitivarea dimensiunilor jugurilor . 53
4.4. Determinarea inductiilor reale in coloane
si in jug si a inaltimii coloanei ... 55
4.5. Asamblarea si montarea miezurilor 55
4.6. Masa miezului magnetic . 56
4.7. Determinarea pierderilor la functionarea in gol . 58
4.8. Puterea reactiva necesara magnetizarii miezului ... 59
4.9. Curentul la functionarea in gol ... 60
CAPITOLUL 5
Predeterminarea caracteristicilor de functionare
si a caracteristicii randamentului .. 61
5.1. Caracteristicile externe ... 61
5.2. Caracteristica randamentului . 64
CAPITOLUL 6
Calculul fortelor electrodinamice la scurtcircuit
si calculul mecanic al infasurarilor 66
6.1. Verificarea solicitarilor mecanice din infasurari 66
6.2. Determinarea eforturilor din infasurari .. 69
6.3. Incalzirile infasurarilor in timpul scurtcircuitului .. 71
CAPITOLUL 7
Calculul termic al transformatorului si dimensionarea cuvei 73
7.1. Calculul termic al infasurarilor. Generalitati .. 73
7.2. Infasurarea de joasa tensiune .. 74
7.3. Infasurarea de inalta tensiune . 75
7.4. Caderea de temperatura in izolatia conductorului .. 77
7.5. Calculul termic al miezului 78
7.6. Dimensionarea cuvei si a sistemului de racire ... 81
7.7. Determinarea caderilor de temperatura intre peretele cuvei si aer . 83
7.8. Supratemperatura straturilor superioare de ulei fata de aer 86
CAPITOLUL 8
Accesoriile transformatorului 87
8.1. Factorii externi ... 87
8.2. Conservatorul de ulei .. 87
8.3. Izolatoarele de trecere 89
8.4. Comutatorul de reglare a tensiunii . 91
8.5. Filtre de aer . 93
8.6. Alte accesorii .. 93
CAPITOLUL 9
Concluzii ... 94
Bibliografie ... 98

Extras din proiect Cum descarc?

INTRODUCERE
Generalitati privind transformatoarele electrice
Transformatoarele electrice si masinile electrice reprezinta elemente
componente fundamentale ale sistemului electro-energetic. In sistemele electroenergetice,
producerea energiei electrice are loc, in principal (peste 90%), in sisteme
fizice dinamice denumite generatoare electrice si consta in transformarea energiei
mecanice in energie electrica printr-un asa-numit procedeu electromagnetic. Doar
o mica parte a energiei electrice utilizate se produce in zilele noastre prin procedee
de conversie electrochimica, voltaica s.a. (in general prin asa-zisele procedee
neconventionale).
Desi in prezent, in mod uzual, forma electromagnetica a energiei nu este
direct deductibila dintr-o forma primara de energie, peste 60% din energia totala
consumata in zilele noastre in lume in scopuri productive si sociale (inclusiv
consumuri casnice) este sub forma de energie electrica.
Mai mult de jumatate din energia electrica produsa este convertita in energie
mecanica cu ajutorul motoarelor electrice, care se utilizeaza pentru antrenarea
diverselor mecanisme si utilaje. Cu toate ca in lantul conversiei apar doua masini
electrice -  un generator si un motor -  randamentul ridicat al acestora asigura o
eficienta sporita a utilizarii energiei.
Transportul fara pierderi mari la distanta si distributia energiei
electrice in curent alternativ cu alti parametri (tensiune, curent) decat cei
uzuali ai generatoarelor electrice sunt posibile prin intermediul
transformatoarelor electrice. Intr-un sistem energetic, puterea totala insumata a
transformatoarelor coboratoare si, respectiv, ridicatoare de tensiune este de
aproape trei ori puterea produsa de generatoarele electrice din sistem.
Odata cu cresterea necesarului de energie electrica, a crescut si puterea
unitatilor de generatoare electrice si de transformatoare. Acest fapt este pozitiv,
deoarece la puteri mai mari, randamentele sunt mai bune, iar consumul specific
de materiale este mai redus.
Materialele folosite in constructia transformatoarelor si masinilor electrice
pot fi integrate in trei categorii: materiale active (magnetoconductoare si
electroconductoare), materiale pentru izolat si materiale constructive.
Materiale active (magneto si electroconductoare) sunt destinate pentru a
crea conditiile necesare desfasurarii in bune conditii a proceselor electromagnetice.
Materialele pentru izolat sunt destinate pentru a izola elementele
electroconductoare atat intre ele, cat si fata de celelalte parti ale masinii.
Materiale constructive asigura rigiditatea mecanica a transformatoarelor
sau a masinilor electrice.
Materiale active magnetoconductoare sunt utilizate la fabricarea
circuitelor (miezurilor) magnetice ale transformatoarelor si masinilor electrice.
Aceste materiale sunt caracterizate de pierderile specifice si de caracteristica de
magnetizare.
Materialele feromagnetice se utilizeaza dupa nevoie, fie sub forma de tole,
obtinute prin stantarea sau taierea tablelor laminate la cald sau la rece (pentru
transformatoare si pentru portiuni ale unor masini strabatute de fluxuri alternative
variabile), fie sub forma unui miez masiv (pentru portiuni ale unor masini strabatute
de fluxuri constante).
In materialele feromagnetice situate in campuri magnetice alternative, se
produc pierderi prin curenti turbionari si datorita fenomenului de histerezis.
Pierderile depind de frecventa curentului, de valoarea inductiei magnetice, de
grosimea tablei si de proprietatile structurale ale materialului.
Pierderile principale specifice in unitatea de masa a miezului magnetic sunt:
p p p f B2 f 2 B2 Fe H F H F ? ? ? -  ? ? ? -  ? ?
unde factorii - H si - F sunt constante de material si se determina experimental pentru
fiecare sort de material, f este frecventa de magnetizare, iar B inductia medie din
portiunea de miez considerata. Daca inductia nu variaza in timp prin miez, nu se
produc pierderi in fier.
Caracteristica de magnetizare a materialului B = f(H) este importanta pentru
a determina solenatia de magnetizare necesara producerii campului magnetic in
miez, respectiv pentru calculul energiei de magnetizare a miezului.
La materialele feromagnetice situate in camp magnetic continuu, prezinta
importanta numai caracteristicile de magnetizare B = f(H).
Tablele laminate la cald, care au un continut de Si de 3 ? 4%, au grosimi de
0,35 si 0,5 mm si pierderi specifice intre 1,2 si 3,3 W/kg la 1T si 50 Hz.
Tablele laminate la rece cu cristale orientate, cu un continut de siliciu de
2,5 ? 3,5%, au, in general, grosimi sub 0,35 mm pentru frecvente cuprinse intre
50?60 Hz si pierderi specifice la 1T de 0,4?0,9 W/kg, pierderile histerezis fiind
foarte mici in comparatie cu cele prin curenti turbionari. La tablele laminate la rece,
pentru masinile electrice (cu cristale neorientate), pierderile specifice sunt mai mari,
dar au o caracteristica de magnetizare buna.

Fisiere în arhivă (1):

 Proiectarea unui transformator de putere, trifazat de tip exterior, cu racire naturala in ulei, cu miez feromagnetic si trei coloane.pdf

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Bibliografie

1. Bala, C. -  Masini electrice, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti,
1982.
2. Bichir, Nastase -  Transformatorul electric. Indrumar, Universitatea
Politehnica Bucuresti, 1994.
3. Cioc, I.; Nica, C. -  Proiectarea masinilor electrice, Editura Didactica si
Pedagogica, Bucuresti, 1994.
4. Cioc, I.; Vlad, I.; Calota, G. -  Transformatorul electric, Editura Scrisul
Romanesc, Craiova, 1989.
5. Hortopan, Gh. -  Aparate electrice, Editura Didactica si Pedagogica,
Bucuresti, 1980.
6. Nicolaide, A. -  Masini electrice. Teorie si proiectare, Editura Sc risul
Romanesc, Craiova, 1975.
7. Raduti, Constantin -  Note de curs, Universitatea ,,Valahia" din Targoviste,
1996.
8. Raduti, Constantin; Nicolescu, E. -  Masini electrice rotative, Editura
Tehnica, Bucuresti, 1981.
9. Stan, M.F., Andrei, H., Inginerie electrica moderna. Electrotehnica si
convertoare electromecanice. Teorie si aplicatii, vol.2 -  Convertoare
electromecanice, Targoviste, Ed. Bibliotheca, 2010.