Определение характеристик силового трансформатора по паспортным данным и моделирование трансформатора

Основные главы по теме:

1. анализ схемотехнической реализации усилителя
2. Выбор изоляционных расстояний и расчет основных размеров трансформатора
3. Расчет основных электрических величин трансформатора
4. Характеристика основных узлов проектируемого трансформатора

Краткое содержание глав:

анализ схемотехнической реализации усилителя

Схема эмиттерного повторителя приведена на рис.1.1. Схема представляет собой усилительный каскад на биполярном транзисторе VT1, включенном по схеме с общим коллектором.

Резисторы схемы R1—R2 образуют цепь смещения биполярного транзистора по постоянному току, которая обеспечивает работу транзистора в нормальном активном режиме. С резистора R4 снимается выходной сигнал.
Конденсаторы С1 и С3 представляют собой входной и выходной разделительные конденсаторы, обеспечивающие развязку каскада от цепей источника сигнала и нагрузки по постоянному току.
Цепь R3C2 представляет собой в данном случае RC-фильтр, настроенный на вторую гармонику питающего напряжения. Он обеспечивает фильтрацию переменной составляющей напряжения питания Е, если усилитель питается от сетевого выпрямителя. Следует отметить, что в усилительных каскадах на биполярных транзисторах, включенных по схеме с ОЭ, цепь R3C2 предназначена для коррекции АЧХ в области НЧ [1, с.59-60].
…

Выбор изоляционных расстояний и расчет основных размеров трансформатора
Испытательные напряжения определяем по табл. П2.2: для обмотки ВН кВ кВ.
Для испытательного напряжения обмотки ВН кВ по табл. П2.4 находим изоляционные расстояния:
см; см; см;
для кВ по табл. П2.3 находим см.
Расчет основных размеров трансформатора.
Определяем диаметр стержня,
[см] (2.1)
где – мощность одного стержня, кВА;
– рекомендуемые пределы варьирования, по табл. П2.6;
– коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю;
– коэффициент заполнения сталью;
– частота сети переменного тока, Гц
– магнитная индукция в стержне, Тл;
– ширина приведенного канала рассеяния,
см,
где см;
– коэффициент канала расстояния, (табл. П2.8);
– реактивная составляющая короткого замыкания,
%;
– активная составляющая короткого замыкания,
%.
Подставляем все значения в (2.1) получаем:
см.
Берем нормализованный диаметр см (табл. П2.
…

Расчет основных электрических величин трансформатора
Мощность одной фазы и одного стержня,
кВА,
где – число фаз.
Номинальные линейные токи:
на стороне ВН А;
на стороне НН А;
где и – номинальное линейное напряжение обмотки ВН и НН.
Фазные токи обмоток при схеме соединения звезда равны линейным, так же и при схеме соединения зигзаг,
А; А.
Фазные напряжения обмоток ВН и НН при схемах соединения звезда и зигзаг,
В; В.
2.2. Выбор изоляционных расстояний и расчет основных размеров трансформатора
Испытательные напряжения определяем по табл. П2.2: для обмотки ВН кВ кВ.
Для испытательного напряжения обмотки ВН кВ по табл. П2.4 находим изоляционные расстояния:
см; см; см;
для кВ по табл. П2.3 находим см.
Расчет основных размеров трансформатора.
Определяем диаметр стержня,
[см] (2.
…

Заключения по теме:

1. Рассмотрены основные виды дефектов силовых трансформаторов, а также существующие методы диагностики. Исследованы и проанализированы источники вибрации силовых трансформаторов. 2. Установлено, что основными источниками вибрации являются магнитострикция и электродинамические усилия. 3. Исследованы силы, действующие на активную часть силового трансформатора, а также силы, возникающие при несимметрии обмоток. 4. Предложена методика анализа технического состояния магнитопровода на основе оценки собственных частот и амплитуд вынужденньж форм колебаний. 5. Рассмотрены алгоритмы трех наиболее распространенных методов оценки технического состояния силовых трансформаторов. Наибольшая эффективность будет достигаться в случае комбинирования алгоритмов рассмотренных методов.

В процессе выполнения работы выполнен параметрический синтез эмиттерного повторителя на базе биполярного транзистора, включенного по схеме с ОК. Разработана математическая модель схемы усилителя, в матричной форме в контурном координатном базисе сформирована система координатных уравнений. Методом эквивалентных схем в матричной форме в контурном координатном базисе определены основные схемные функции, выполнены расчет и построение частотных характеристик усилителя. Исследовано влияние номиналов емкостей схемы на частотные характеристики усилителя. Значения основных параметров усилителя, рассчитанные по его математической модели, совпадают с соответствующими значениями, определенными ранее по инженерной методике расчета. Расхождения незначительные и обусловлены погрешностью вычислений при выполнении операции округления результата. список использованных источников

В первой главе диссертационной работы рассмотрены основные виды дефектов силовых трансформаторов, а также существующие методы диагностики. Исследованы и проанализированы источники вибрации силовых трансформаторов. При этом установлено, что основными источниками вибрации являются магнитострикция и электродинамические усилия. Исследованы силы, действующие на активную часть силового трансформатора, а также силы, возникающие при несимметрии обмоток. Предложена методика анализа технического состояния магнитопровода на основе оценки собственных частот и амплитуд вынужденньж форм колебаний. Во второй главе были рассмотрены алгоритмы трех наиболее распространенных метода оценки технического состояния силовых трансформаторов. Наибольшая эффективность будет достигаться в случае комбинирования алгоритмов рассмотренных методов.

В данной работе был спроектирован и рассчитан силовой трехфазный масляный трансформатор мощностью 160 кВА. При расчете была выбрана цилиндрическая двухслойная обмотка из алюминиевого прямоугольного провода на стороне НН, цилиндрическая многослойная из алюминиевого круглого провода на стороне ВН. Магнитная система состоит из пластин толщиной 0,30 мм из стали 3405 с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми на среднем. Стрежни собираются в 6 ступеней, ярма – в 5. Согласно тепловому расчету целесообразно использовать для охлаждения 15 радиаторов с 7 трубами в один ряд. Для охлаждения используется масло. Масса трансформатора получилась весом почти пол тонны. И целесообразнее всего установить его на специальную телегу, при помощи которой его можно передвигать в нужном направлении.