Исходные данные для курсового проектирования

Курсовой проект

По дисциплине: «Монтаж, Наладка, Эксплуатация и Ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий»

Тема курсового проекта:«Расчет параметров реактора и определение характеристик изоляции трансформатора»

Вариант №17

Выполнила:

Студентка гр . ЗЭС-412С

Караева К.В.

Шифр зачетной книжки 1202697

Проверил:

Юксеев Ю.А.

Г. Екатеринбург 2015г.

Содержание

Исходные данные для курсового проектирования. 3

1. Расчёт и установка реакторов. 4

2. Определение характеристик изоляции трансформаторов. 15

Список литературы.. 17

Исходные данные для курсового проектирования

Таблица 1. Исходные данные для проектирования реактора

Вариант	Схема	Uвв/Uнн	Iнн	Номинальное индуктивное сопротивление реактора Хр %	Время протекания тока термической стойкости ,с tT	Материал материла провода
		110/10			3,5	Медь

Таблица 2. Исходные данные характеристик изоляции трансформатора

Вариант	Заводские данные	Монтажный протокол	Заводские данные	Монтажный протокол
tgδ	T0	tgδ	T0	R60	T0	R60	T0
	1,16	22,5	1,40	17,8		22,5		24,5

1. Расчёт и установка реакторов.

Исходные данные:

U_НОМ = 10 кВ

I_НОМ = 1000 А

Индуктивное сопротивление реактора ХР = 4%

f = 50 Гц

Время протекания тока термической стойкости tT = 3,5c

Материал провода – Медь

Реактор бетонный.

1. Определяем сечение кабеля

S= = 370,37 мм²

где, J_ном – экономическая плотность тока, принимает J_ном = 2,7.

Для реакторов с воздушным охлаждением J_ном:

· на токи до 100 А с дисковой обмоткой – 1,2 - 1,8

· на токи от 150 – 3000 А с кабельной обмоткой – 2 – 2,7

· с масляным охлаждением – 3 - 3,5

Выбираем из таблицы обмотку реактора:

Iном. А
S. мм2					1х210 2х120	2х120 2х135 2х150	2х150 3х185	3х135 3х150	4х150 4х175

Выбираем тройной кабель сечением 3х150 м².

2. Проверяем реактор на термическую стойкость

где 55000 – для медной обмотки

=55,56А/мм²

По термической стойкости реактор соответствует.

3. Определяем индуктивность реактора

= · 10^-3Гн=0,73мГн

4. Определяем индуктивность реактора (рис 1)

4.1. Высота реактора:

h = (r - 1).C = (14 - 1).4,5 = 58,5 см

где r – число рядов, r = 8 ÷ 20 (для практических задач), r = 14,

С – расстояние между рядами, С = 4,5 см (для российских реакторов).

Рис.1 Параметры реактора

4.2. Толщина реактора:

b = (k- 1) · a = (6 - 1) · 3,5 = 17,5см

где k – число витков в ряду, k = 5 ÷ 10 (для практических задач) k=6,

а – расстояние между витками в ряду, а = 3,5см (для российских реакторов).

4.3. Диаметр реактора:

По диаграмме на рис.2 (Чунихин А.А), зная m²L, k и r определяем средний диаметр D = 0,70 м,

m² · L = 3² . 0,73 = 6,57

где m – число параллельных ветвей, m = 3

Рис.2. Диаграмма для выбора основных параметров реактора

5. Проверяем соответствие фактической индуктивности расчетной:

LФ = W²·D·Ф = 28² · 70·1,0857·10^-6 =0,059 мГн,

где W – число витков:

Ф – функция формы, определяется по кривым рис. 3, (Чунихин. А.А) для чего определяется:

Ф=1,0857

Рис. 3. Диаграмма для выбора функции формы

Проверяем соответствие фактической индуктивности расчетной:

Lp = 100%

Lф = 94,56%

Δ = Lp - Lф = 5,44% ≈ 5%, что допустимо, т.к. Δ = ± 5%

6. Проверяем выбранную форму обмотки на избыток меди.

По кривым на рис.4 (Чунихин А.А) для значений q = 0,25 и α = 0,8357 определяем перерасход меди kм = 102%. Т.к. kм < 105%, считаем, что избытка меди нет.

Рис. 4. Диаграмма для определения коэффициента Км

7. Определяем потери мощности в одной фазе реактора:

P = I²_ном ·R · k_доб = 1000² ·0,003 ·0,136 = 408 Вт =0,408кВт,

где R – сопротивление реактора при постоянном токе.

Ом

ρ75 – удельное сопротивление меди при t0 = 75⁰C

²· 10^-3 =0,136

Ко – по таблице 3. К₀ =32,5

Кq = (1,15÷1,5).10^-2·S = 1,3·10^-2·150 = 1,95

Kp = 1 (для меди),

Кр = 0,37 (для алюминия).

8. Определяем потери мощности в арматуре изоляторов:

P_изол = N · P_изол = 12 · 15 = 180 Вт = 0,18 кВт,

где N – число изоляторов, равное числу колонн, принимаем равным12,

P_изол – потери на одном изоляторе, в среднем на один изолятор приходится 1,5 Вт.

9.Определяем диэлектрические потери в бетоне, которые составляют 10% потерь в обмотке

Р_б = 10 ^.408 /100 = 40,8 Вт = 0,0408 кВт

10.Определяем суммарные потери:

∑Р = Р + Р_изол + Р_б = 0,408+ 0,18 + 0,0408 = 0,6288кВт

11.Определение направление обмоток верхнего реактора при вертикаль-ной установки реакторов.

Q_ном = Q_о + 100^.k_τ · = 40 + 100^. 1,096 ^. (1000/3^. 452)² = 140,59 ⁰ С,

где k_τ = (0,57 ^. D₁)/(D₁ – 2,1N) = (0,57^. 52,5)/(52,5-2,1^.12) = 29,92/23,1 = 1,096

D₁ = D – b = 70 – 17,5= 52,5 см,

Сн – по таблице 11.2 (Чунихин А.А), Сн = 452, Q₀ = 40⁰C.

12. Определяем максимальное усилие притяжения, действующее на изоляторы верхней фазы.

Обмотка средней фазы «вывернута». Для упрощения расчета третью фазу не учитываем.

P_пр = · (I_уд W)²Ψ = · (63,64^.28)^2.0,01 =23814 Н

I_уд = = 25 = 63,64 кА,

Где, Ψ определяется по рис.11.19 (а) (Чунихин А.А), Ψ = 0,01 Н/кА

= 1255/0,70 = 1857м

Н = 1300 м

Н = а + l₃

Выбрать тип реактора из Неклепаева Б.Ю. Например, зная I_ном и D

выбираем реактор типа РБ10 – 1000– 0,14УЗ, у которого D_из =865 мм.

13. Определяем максимальное усилие отталкивания действующий на изоляторы

Р_от = · (I_уд^.W)² Ψ = · (63,64^.28)². 0,01 =7938Н

14. Определяем вес реактора. Зная массу реактора по справочнику (Неклепаев Б.Ю., с. 344) для РБ10– 1000 – 0,14 УЗ определяем:

m = 1120кг.

G = m^.g = 1120 ^. 9,8 = 10976 Н

g = 9,8 м/с²

15. Определяем усилия на изолятор верхнего реактора.

Н

Зная Р_р выбираем опорные изоляторы ИО-10-3,75УЗ имеющих минимальную разрушающую силу на изгиб Р_из = 3750 Н (Неклепаев Б.Ю. с.282). Выполняем проверку изоляторов:

Р_р = 253 Н < Р_из = 3750 Н

По разрушающему воздействию изоляторы проходят.

16.Выполняем эскиз установки реакторов (Рис.2), [Неклепаев Б.Ю., с.349].