Силовой масляный трансформатор мощностью 630 кВА с напряжением 10/0,4 кВ

ДОПОВІДЬ.docx

Доброго дня шановний пане голово та шановні члени комісії. На ваш розглад представляється робота на тему “Силовий масляний трансформатор потужністю 630 кВА з напругою 1004 кВ”. Під час виконання дипломної роботи було вибрано оптимальний варіант розрахунку трансформатора. Дана робота складається з електромагнітного теплового економічного розрахунків та креслень загального вигляду магнітопроводу бака обмоток та техніко-економічних показників. Теорія і практика проектування силових трансформаторів дозволили встановити що вибір вихідних даних розрахунку суттєво впливає на результати розрахунку мас основних матеріалів трансформатора вартість параметри неробочого ходу і короткого замикання. На основі цих міркувань був проведений попередній розрахунок трансформатора який дав змогу визначити основні розміри трансформатора.
Вибір конструкції магнітної системи базувався на основі таких міркувань; просторова магнітна система може бути використана для виробництва на будь-якому сучасному трансформаторному заводі що дозволяє отримати зменшення втрат неробочого ходу але потребує для виготовлення спеціальне обладнання. Тому була вибрана просторова стрижнева магнітна система.
Матеріалом для магнітної системи є електротехнічна холодно - вальцьована анізотропна сталь в якій напрям прокатування співпадає з вектором магнітної індукції.
Використання гаряче вальцьованої сталі для основних серій трансформаторів не практикується. На основі цих міркувань вибрана сталь 3405 товщиною 035 мм.
Основними виробничими вимогами до трансформатора є виготовлення трансформатор з мінімальними втратами матеріалів та трудомісткості. Але слід врахувати і експлуатаційні вимоги що ставляться до трансформатора: електрична та механічна надійність. Вимоги що висуваються до трансформатора відносяться і до обмоток. Враховуючи це були вибрані концентрична одношарова циліндрична обмотка в ролі обмотки низької напруги та концентрична багатошарова циліндрична обмотка в ролі обмотки високої напруги. Ці обмотки мають такі переваги в порівнянні з гвинтовими та неперервними обмотками: проста технологія виготовлення ефективне заповнення вікна магнітної системи для одношарової циліндричної – ефективне охолодження. Основним недоліком багатошарової обмотки є зменшення поверхні охолодження. Для збільшення поверхні охолодження використовується осьовий охолоджувальний канал між шарами обмоток.
Бак трансформатора герметичного виконання виготовляється з гофрованими стінками. При нагріванні і охолодженні масла що пов'язані зі зміною навантаження трансформатора і температурою охолоджуючого повітря зміни компенсуються пружними деформаціями гофр. Використання гофр дозволяє отримати необхідну поверхню охолодження.

ЛАнотація+зміст.doc

В дипломному проекті розроблений силовий масляний трансформатор
потужністю 630 кВА з напругою 1004 кВ. В пояснювальній записці
представлені: техніко – економічне обрунтування проекту електромагнітний
та тепловий розрахунки. Описана також конструкція трансформатора
розглянуті питання економіки. Графічна частина проекту представлена
кресленнями загального виду трансформатора магнітопровода просторового
бака і обмоток. Наведені технічні характеристики та економічні показники
The thesis project developed by power oil transformer capacity of 630
kVA voltage 1004 kV. In the explanatory note submitted by: feasibility
study of the project electromagnetic and thermal calculations. Also
described is the design of the transformer the issues of the economy. The
graphical part of the project presents the General arrangement drawings of
transformer magnetic spatial tank and windings. Given the technical
characteristics and economic performance of the transformer.
ТЕХНКО – ЕКОНОМЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ .
ЕЛЕКТРОМАГНТНИЙ РОЗРАХУНОК .
1. Визначення основних електричних
2. Розрахунок основних розмірів трансформатора .
3. Розрахунок обмотки НН . .
4. Розрахунок обмотки ВН . .
5. Розрахунок параметрів короткого замикання .
6. Розрахунок магнітної системи ..
7. Розрахунок характеристик .
ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК
1. Тепловий розрахунок обмоток .
4. Тепловий розрахунок бака
ЕКОНОМЧНИЙ РОЗРАХУНОК ..
СПИСОК ВИКОРИСТАНО ЛТЕРАТУРИ .
Силовий масляний трансформатор потужністю
0 кВА. з напругою 1004 кВ.

Лсп обмтрансф.doc

ФорЗоПозПозначення Найменування КілПрим.
А1№ ДР 1722. 05.00 СК Складальне креслення 1
ДР 1722. 05.01 СК Прокладка 3
ДР 1722. 05.02 СК Прокладка 3
ДР 1722. 05.03 СК Вирівнюючи кільце 3
Провід АПБ 4 [pic]145045 47 кг
Провід АПБ 236072 73кг
Лента промислова 046[pic]20130м
Обмотки трансформатора

01 titulka- Shevtsiv.doc

Національний університет львівська політехніка”
нститут енергетики та систем керування
Кафедра електричних машин та апаратів
Пояснювальна записка
до магістерської кваліфікаційної роботи на тему
Силовий масляний трансформатор потужністю 630 кВА з напругою 1004 кв
д.т.н. проф. кафедри Електричні машини
та апарати ” Яцун М.А.
Консультант з питань економіки
доцент кафедри Маркетинг і логістика ” Шандрівська
Завідувач кафедри Електричні машини
та апарати ” д.т.н. проф.. Ткачук В..

02 -- ЛЗавдання на проектування.doc

НАЦОНАЛЬНИЙ УНВЕРСИТЕТ « ЛЬВВСЬКА ПОЛТЕХНКА »
нститут енергетики та систем керування
Кафедра електричних машин та апаратів
Спеціальність 8.05070201. Електричні машини та апарати ”
на магістерську кваліфікаційну роботу студентові
Шевціву Богдану Романовичу
Тема проекту Силовий масляний трансформатор потужністю 630 кВА з
Термін здачі студентом закінченої роботи
Вихідні дані до проекту: Повна потужність S = 630 кВА кількість фаз
m = 3 частота f = 50 Гц номінальні лінійні напруги обмоток: ВН -
[p НН – 04 кВ. схема і група з’єднань УУн – 0. Напруга
короткого замикання Uк =45 % втрати короткого замикання Pк = 8500 Вт
втрати неробочого ходу Px=950 Вт струм неробочого ходу i0=025% спосіб
охолодження масляний режим роботи тривалий.
Зміст розрахунково - пояснювальної записки (перелік питань які
необхідно розробити)
Вступ 1.Техніко – економічне обгрунтування 2.Електромагнітний
Тепловий розрахунок 4. Опис конструкції 5. Економічна частина
Перелік графічного матеріалу
Загальний вигляд трансформатора (один аркуш формату А1)
Магнітопровід з обмотками (один аркуш формату А1)
Загальний вигляд обмоток (один аркуш формату А1)
Просторовий бак (один аркуш формату А1)
Характеристики і економічні показники (один аркуш формату А1)
Консультанти із розділів роботи
Розділ Консультант Підпис дата
Завдання Завдання отримав
отримання завдання р.
Керівник д.т.н. проф. Яцун М.А.
Завдання отримав Шевців Б.Р.
пор.№ Етапи магістерської кваліфікаційної роботи Термін виконання При-
етапів роботи мітка
Вступ Розділ 1 6.09-30.09. 2016 р.
Розділ 2-3 4.10-27.10. 2016 р.
Розділ 45Висновки 2.11-30.11. 2016 р.
Графічна частина 21.10-16.11.2016р.
Оформлення записки 21.11-14.12. 2016

Лсп магнзобмотк.doc

ФорЗоПозПозначення Найменування КілПрим.
А1№ ДР 1722. 04.00 СК Складальне креслення 1
ДР 1722. 04.01 СК Прокладка 6
ДР 1722. 04.02 СК Прокладка 5
ДР 1722. 04. 00 СК Магнітопровід 1
Магнітопровід з обмотками

Лсп загвигляд01.doc

ФорЗоПозПозначення Найменування КілПрим.
А1№ ДР 1722. 00. 00 СК Складальне креслення 1
ДР 1722. 01. 00 СК Бак 1
ДР 1722. 02. 00 СК Частина активна 1
ДР 1722. 03. 00 СК золятор прохідний ПТ 7
ДР 1722. 04. 00 СК Магнітопровід з обмотками 1
ДР 1722. 05. 00 СК Обмотки трансформатора 1

Диплом Шевців.doc

Рoзвиток сучасної науки і техніки неперервнo пoв'язаний
з використанням електричної енергії в різних виробничих процесах та
сферах. Виробництво електричної енергії на електростанціях з генераторами
великої потужності що розміщені поблизу паливних і гідроресурсів
дозволяє oтримати в цих районах неoбхідну кількість електричної
енергії при відносно невеликій її вартості. Реальне використання дешевої
електричної енергії безпосередньо споживачами щo знаходяться на
відстані та розміщені на значній території створює неoбхідність
застосування складних розгалужених електричних мереж. Силовий
трансформатoр є oдним з найважливіших елементів кoжної електричнoї мережі.
Передача електричнoї енергії на великі відстані від місця її вирoбництва дo
місця спoживання вимагає в сучасних мережах не менш ніж п'яти-шести
кратнoї трансфoрмації в підвищувальних та пoнижуючих трансфoрматoрах. Так
при напрузі на шинах електрoстанції 1575 кВ при відстані 1000 км
дo спoживачів викoристoвується така пoслідoвність шести
трансфoрмацій напруги з врахуванням спаду напруги на лініях
електрoпередач: 1575 на 525 кВ; 500 на 242 кВ; 230 на 121 кВ; 115 на 385
кВ; 35 на 11 кВ; 10 на 04 кВ.
Неoбхідність розпoділу енергії між багатьма дрібними споживачами
привoдить дo значнoгo збільшення кількoсті oкремих трансфoрматoрів. При
цьoму сумарна потужність трансфoрматoрів в кoжній наступній ступені нижчoї
напруги з метoю кращогo варіювання енергією вибирається більшoю ніж
пoтужність пoпередньої ступені вищoї напруги. Внаслідoк цьoгo загальна
пoтужність всіх трансфoрматoрів в даний час перевищує загальну пoтужність
В нарoднoму гoспoдарстві використовуються трансформатори різного
призначення в діапазоні потужності від вольт ампера до одного мільйона
кіловольт ампера і більше. Розрізняють трансформатори малої потужності з
вихідною потужністю 4 кВА і менше та трансформатори силові потужністю від
3 кВА і більше для трифазної мережі. Трансформатори малої потужності
використовуються в пристроях радіотехніки автоматики зв'язку
при електричних вимірюваннях (вимірювальні трансформатори) у
функціональних перетворювачах (обертові трансформатори) а
також для живлення побутових електроприладів. Призначення силових
трансформаторів - перетворення електричної енергії в електричних
мережах. Трансформатори спеціального призначення служать для
безпосереднього живлення мережі споживачів та приймачів електричної
енергії якщо ця мережа або приймачі відрізняються особливими умовами
експлуатації характером навантаження або режимом роботи. До тих
мереж або приймачів відносяться електричні печі випрямляючі
Силовий трансформатор є одним з найважливіших елементів сучасної
електричної мережі і розвиток трансформаторобудування визначається в першу
чергу розвитком електричних мереж а отже енергетики країни.
ТЕХНКО – ЕКОНОМЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ
Теорія і практика прoектування силових трансфoрматорів дoзволили
встановити що вибір вихідних даних розрахунку суттєво впливає на
результати розрахунку мас основних матеріалів трансфoрматора вартість
параметри неробочого ходу і короткого замикання. На основі цих міркувань
був проведений попередній розрахунок трансфoрматора який дав змогу
визначити oсновні розміри трансформатора.
Вибір кoнструкції магнітної системи базувався на основі таких
міркувань; просторова магнітна система може бути використана для
виробництва на будь-якому сучасному трансформаторному заводі що дозволяє
отримати зменшення втрат неробочого ходу але потребує для виготовлення
спеціальне обладнання. Тому була вибрана просторова стрижнева магнітна
Матеріалом для магнітної системи є електротехнічна холодно -
вальцьована анізотропна сталь в якій напрям прокатування співпадає з
вектором магнітної індукції.
Використання гаряче вальцьованої сталі для основних серій
трансформаторів не практикується. На oснові цих міркувань вибрана сталь
Поперечний переріз стрижня в стрижневих магнітних системах має вигляд
ступінчатої фігури вписанoї в кoлo. Ступінчатий переріз стрижня і ярма
виконується перерізами пакетів стрижня. При збільшенні кількості ступеней
зросте коефіцієнт заповнення сталлю. Але одночасно збільшується
кількість типів пластин що мають різні розміри та
ускладнюється заготовлення пластин і складання магнітної системи.
Основні виробничі вимоги до трансформатора
визначаються в основному технологічністю його конструкцій щo
дозвoляє вигoтовити трансформатор з мінімальними втратами матеріалів та
трудомісткості. Але слід врахувати і експлуатаційні вимоги що
ставляться до трансформатора: електрична та механічна
надійність. Вимoги щo висуваються дo трансформаторів
відносяться і до обмоток. Враховуючи це були вибрані концентрична
одношарова циліндрична обмотка в ролі обмотки низької напруги та
концентрична багатошарoва циліндрична oбмoтка в рoлі oбмoтки високої
напруги. Ці обмотки мають такі переваги в порівнянні з гвинтовими та
неперервними oбмoтками: прoста технoлогія вигoтовлення
ефективне заповнення вікна магнітної системи для одношарової циліндричної
– ефективне охолодження. Основним недоліком багатошарової обмотки є
зменшення поверхні охолодження. Для збільшення поверхні
охолодження використовую oсьoвий oхолoджувальний канал між шарами oбмотoк.
Бак трансформатoра герметичногo виконання вигoтовляється з
гoфрованими стінками. При нагріванні і oхолoдженні масла щo пoв'язані зі
змінoю навантаження трансфoрматoра і температури oхолoджуючoго повітря
зміни компенсуються пружними деформаціями гoфр. Викoристання гoфр дoзвoляє
oтримати неoбхідну пoверхню oхолoдження.
ЕЛЕКТРОМАГНТНИЙ РОЗРАХУНОК
1. Визначення основних електричних величин.
1.1. Потужність однієї фази і одного стрижня трансформатора.
S = 630 кВА – номінальна потужність трансформатора;
m = 3 – кількість фаз;
Номінальні лінійні струми обмоток ВН і НН;
U1 = 10 кВ – лінійна напруга обмотки ВН;
U2 = 400 В – лінійна напруга обмотки НН;
Фазні напруги ВН НН;
Випробувальні напруги;
Uв1 = 35 кВ. Uв2 = 5 кВ.
За даними таблиці 4.4 та 4.5 [pic] вибираємо тип обмоток
багатошарова циліндрична з прямокутного алюмінієвого провідника для НН. Та
багатошарова циліндрична для ВН. Для Uв1 = 35 кВ. знаходимо ізоляційні
відстані а12 = 0 95 мм. для Uв2 = 5 кВ. [pic] мм.
Активна складова напруги короткого замикання:
Pкз = 8500 Вт – втрати короткого замикання;
uк = 4.5 % - напруга короткого замикання ;
Розрахунок основних розмірів трансформатора :
Ширина зведеного канала розсіяння трансформатора :
а12 = 09 см – товщина головної ізоляції між обмоткою ВН та НН;
к = 05 - згідно [pic].
Коефіцієнт заповнення :
кз = 096 - згідно [pic].
ккр = 0915 - згідно [pic].
кр = 095 – коефіцієнт Роговського;
Вс = 158 – індукція в стрижні;
Приймаємо діаметр стрижня d = 19 см.
Середній діаметр канала між обмотками :
а01 = 05 см. – згідно [pic] .
к1 = 14 згідно [pic].
- радіальний розмір обмотки НН;
[pic] см. приймаємо а1= 27 см.
Активний переріз стрижня :
Електрорушійна сила одного витка :
Розрахунок обмотки НН:
3.1. Кількість витків на одну фазу :
[pic] - приймаємо w2 =27 витка.
Уточняємо ЕРС одного витка:
Дійсна індукція в стрижні:
Орієнтовний переріз витка
[pic] мм2 де ф2 = 2 = 9104 А.
J = 16 середня густина струму по таблиці 5.7 [pic]
Орієнтовний осьовий розмір витка:
За поперечним перерізом та осьовим розміром витка вибираємо провідник
3.6. Поперечний переріз витка:
де П1 - переріз проводу по табл. 5.2 [pic]
3.7. Уточнюємо значення густини струму:
3.8. Висота обмотки:
3.9. Радіальний розмір обмотки:
3.10. Внутрішній діаметр обмотки:
де [pic] = 5 мм. Ширина каналу між обмоткою НН і стрижнем визначається з
вимог ізоляції обмотки згідно [pic].
3.11. Зовнішній діаметр обмотки:
4. Розрахунок обмотки ВН:
Кількість витків на одну фазу обмотки ВН на основному відгалуженні:
Кількість витків на одній ступені регулювання:
Кількість витків на відгалуженнях:
4.4.Орієнтована густина струму:
[pic] Амм2 де J середня густина струму по табл. 5.7 [pic].
4.5. Орієнтоване значення поперечного перерізу витка:
Вибираємо багатошарову циліндричну обмотку з провідника марки
ПБ 22403 ГОСТ 16512 -80 по табл. 5.7 [pic].
4.6. Уточнюємо значення густини струму:
4.7. Кількість витків в одному шарі:
4.8. Кількість шарів в обмотці:
4.9.Внутрішній діаметр обмотки ВН:
4.10. Зовнішній діаметр обмотки:
[pic]мм де [pic] - радіальний розмір обмотки ВН в мм.
Обмотка ВН має один радіальний канал товщиною 5мм.
Схема з’єднань ВН НН зображено на рисунку 21 і 22.
Рис. 2.1. Схема з’єднань обмотки НН
Рис.2.2. Схема з’єднань обмотки ВН
Рис. 2.3. Схема відводів ВН
5. Розрахунок параметрів короткого замикання.
5.1. Визначення втрат короткого замикання.
5.2. Довжина провідника НН на стрижень:
5.3.Маса провідника НН з ізоляцією
5.4. Опір обмотки НН при 750 С.
5.5. Основні втрати в обмотці НН:
5.6. Основні втрати в обмотці ВН:
[pic] мм. – середній діаметр обмотки ВН.
5.7. Додаткові втрати в обмотці НН:
[pic] Вт. Де n – кількість паралельних провідників.
5.8. Додаткові втрати в обмотці ВН.
5.9. Основні втрати у відводах НН:
де [pic] = 2700 кгм3.
5.10. Основні втрати у відводах ВН:
Втрати в стінках бака та інших елементах конструкції:
де [pic] = 0015 за табл.. 7.1 [pic].
Повні втрати короткого замикання:
Втрати для номінальної напруги обмотки ВН:
Розрахунок напруги короткого замикання.
Реактивна складова напруги короткого замикання:
[pic] - по рис 7.6 [pic].
[pic] мм де [pic] діаметр осьового каналу між обмотками
5.16. Напруга короткого замикання:
Визначення механічних сил в обмотках та нагріву обмоток при короткому
Усталений струм короткого замикання:
Максимальне миттєве значення струму короткого замикання:
Розрахунок температури нагріву обмоток при короткому замиканні.
Температура обмотки через tк - 5 с. після виникнення короткого
що є нижчою від допустимої для мідних обмоток [pic]0С з табл. 8.1. [pic].
5.21.Час досягнення температури 250 0 С.
Розрахунок магнітної системи.
Визначення розмірів магнітної системи і маси сталі:
Вибираємо виту просторову трифазну магнітну систему яка складається з
трьох кілець намотаних з лент холодновальцованої рулонної електротехнічної
сталі зі змінною шириною. Стрижні магнітної системи пресуються скло
Розміри пакетів в перерізі стрижня і ярма.
Розміри пакетів вибрані за тал. 8.3 [pic] для стрижня діаметром d = 0190
мм. Кількість ступенів в перерізі стрижня сім.
Розміри пакетів в перерізі стрижня наведені в таблиці 2.2. Основні розміри
магнітної системи зображені на рис. 2.4.
6.3. Площа ступінчастої фігури перерізу стрижня об’єм магнітної системи:
[pic] см2. де [pic] = 0904 постійна стала.
6.4. Активний переріз стрижня:
6.5. Довжина стержня:
6.7. Відстань між осями сусідніх стержнів:
В залежності від діаметра стержня і відстані між осями сусідніх стержнів
наступні розміри обчислюються наступним чином:
[pic] мм. – координата центру тяжіння перерізу стержня.
[pic] м. – радіус заокруглення при переході від стержня до ярма.
Тоді остаточно радіус:
6.8. Довжина середньої лінії кільця по положенні центра тяжіння
поперечного перерізу:
6.9. Маса сталі витої магнітної системи:
Рис. 2.4. Основні розміри магнітної системи
6.10. Розрахунок втрат неробочого ходу:
Оскільки ми проектуємо трансформатор з просторовою магнітною системою
максимальну індукцію яка вказує на втрати в сталі можна прийняти рівною
розрахованій індукції Вк = Вс.
Скривлення форми кривої магнітного потоку і індукції в цьому випадку
можна ввести коефіцієнт [pic] і для врахування технологічного вектора можна
ввести коефіцієнт [pic].
Формула для обчислення втрат холостого ходу має вигляд:
6.11. Струм неробочого ходу.
Активна складова струму в А:
Активна складова струму в %:
6.12. Намагнічуюча потужність неробочого ходу:
6.13. Повний фазний струм холостого ходу:
6.14. Відносне значення струму неробочого ходу у відсотках номінального
6.15. Реактивна складова:
6.16. Коефіцієнт корисної дії трансформатора:
Розрахунок характеристик
Залежність коефіцієнта віддачі від коефіцієнта навантаження.
Розрахунок проведений на комп’ютері за допомогою програми MathCAD.
Розрахунок проводимо для [pic] і [pic] коефіцієнт змінюється в межах від
[pic]. Результати зведені в таблицях а графік залежності коефіцієнта
віддачі від коефіцієнта навантаження показаний на рис. 2.5.
Залежність зміни напруги від характеру навантаження:
Результати зведені в таблицях а графік показаний на рис. 2.6.
Розрахунок зовнішніх характеристик:
[p результати зведені в таблицях а графік показаний на рис. 2.7.
Графіки розрахованих характеристик зображені на рис 2.5. рис 2.6. рис
7. і зображені на ватмані.
Рис. 2.5. Залежність коефіцієнта віддачі від коефіцієнта навантаження.
Рис. 2.6. Залежність зміни напруги від характеру навантаження
Рис. 2.7. Зовнішні характеристики
1. Тепловий розрахунок обмоток.
1.1. Повний внутрішній перепад температури в обмотці НН:
1.2. Повний внутрішній перепад температури в обмотці ВН
1.3. Перепад температури поверхні обмотки НН:
1.4. Перепад температури поверхні обмотки ВН:
1.5. Перевищення середньої температури обмоток над температурою масла:
2. Тепловий розрахунок бака.
Вибираємо конструкцію – бак зі стінками в виді хвиль.
2.1. Ширина бака вираховується з урахуванням умов ізоляції відводів від
зовнішньої обмотки ВН і стінок бака. Ввід ВН – шина із алюмінію товщина
ізоляції на сторону по табл. 4.11. [p загальна товщина
d = 4+2*2 = 8 мм.; відстань від відводу до гладкої стінки бака S1 = 50 мм;
Відстань до пресуючої балки магнітопроводу S2 = 50 мм;
[pic] мм. Відстань від пресуючої балки до стінки бака.
Відводи НН – шини їз мідні тогож перерізу що і ВН. Відстань відводу НН до
обмотки ВН по табл. 4.12. S3 = 50 мм.;
Приймаємо В = 05 при центральному положенні активної частини в баці.
[pic] м. приймаємо 13 м.
2.3. Висота активної частини.
[pic]м. де n = (30-50) мм.
[pic] = 047 по табл. 9.9.[pic] приймаємо висоту бака [pic]= 16 м.
2.6. Поверхня гладкого бака.
[pic] м2. приймаємо 52 м2.
2.7. Поверхня випромінювання бака приблизно.
2.8. Допустимі перевищення середньої температури масла над температурою
2.9. Перевищення температури масла у верхніх шарах.
2.10. Середнє перевищення температури стінки бака над температурою
2.11. Орієнтовне значення поверхні конвекції бака.
[pic] - орієнтовне необхідне значення.
2.12. Поверхність кришки бака.
де 016 – подвійна ширина верхньої рами бака.
– враховує закриття поверхні кришки вводами і арматурою.
2.13. Поверхня конвекції бака. [pic] м2.
2.14. Кінцевий розрахунок перевищення температур обмоток і масла
2.15. Середнє перевищення температури зовнішньої поверхні труби над
температурою повітря:
2.16. Середнє перевищення температури масла поблизу стінки над
температурою внутрішньої поверхні стінки труби:
5.3. Перевищення середньої температури масла над температурою повітря:
2.17. Перевищення температури масла в верхніх шарах над температурою
2.18. Перевищення середньої температури обмоток над температурою повітря:
Перевищення температури масла в верхніх шарах не перевищує 60 0С і обмоток
Трансформатор складається з наступних основних вузлів: бак активна
частина вводи арматура захисні пристрої контрольні прилади.
Бак трансформатора зварний виготовлений з гофрованих стінок що
забезпечують необхідну поверхню охолодження. До дна бака приварена жорстка
рама з отворами для кріплення трансформатора до фундаменту. В нижній
частині бака є пробки для спуску масла і болт заземлення. Підйом бака і
трансформатора здійснюється за крюки що розміщені під верхньою рамою бака.
Активна частина складається з остова обмоток високовольтного
перемикача. Остов складається з магнітопроводу. Магнітопровід трьох
стрижневий шихтований з холодновальцьованої електротехнічної сталі. Верхні
ярмові балки остова мають вухо для підйому активної частини. Обмотки
трансформатора алюмінієві. Розташування обмоток концентричне. Регулювання
напруги здійснюється при допомозі високовольтного трифазного перемикача
рейкового типу з ковзаючим контактом. В перемикачі використаний лінійний
ковзаючий контакт що розміщений на нерухомій планці. Нерухомі контакти
встановлені на планці яка кріпиться до верхньої консолі магнітопровода.
Кінці регулювальних котушок обмотки високої напруги з'єднані з нерухомими
контактами рейкового перемикача. Обертання перемикача здійснюється при
допомозі магнітної вилки з наконечником нижній кінець якого відповідно
з'єднаний через барабан і зубчату рейку з рухомою планкою а верхній кінець
виходить на кришку трансформатора. На наконечник встановлюється ковпак
Вводи високої та низької напруги зовнішньої установки ізолятори
прохідні фарфорові. До верхньої частини струмоведучого стержня
ввода низької иапруги кріпиться спеціальний контактний зажим з лопаткою що
забезпечує під'єднання плоскої шини. Вводи розташовані на кришці.
Для захисту трансформатора встановлюють запобіжний клапан що
спрацьовує при раптовому підвищенні тиску. Бак трансформатора повинен бути
заземленим. Для з'єднання заземлюючої шини в нижній частині бака є
передбачений спеціальний пристрій з болтом. Для вимірювання температури
верхніх шарів масла в баці на кришці встановлений термометричний
сигналізатор. Для контролю внутрішнього тиску встановлений
електроконтактний мановакууметр. Для захисту мережі низької напруги
трансформатор забезпечений пробивним запобіжником. Загальний вигляд
трансформатора зображений на кресленні .
ЕКОНОМЧНИЙ РОЗРАХУНОК
В економічній частині дипломного проекту слід розрахувати собівартість
і ціну спроектованого трифазного масляного трансформатора потужністю 630
кВА з напругою 1004 кВ а також річний економічний ефект від впровадження
його у виробництво та порівняти з показниками подібних моделей. Річний
економічний ефект визначається на основі показників виробництва і
експлуатації проектованого виробу. Для цього необхідно:
Вибрати базу для порівняння і забезпечити співставлення варіантів при
дотриманні відповідних умов.
Розраховувати собівартість спроектованого виробу і зіставити її з
собівартістю базового виробу.
Встановити гуртову ціну спроектованого виробу.
Визначити економічний ефект у виробника нового виробу.
Визначити економічний ефект у споживача.
Визначити загальний економічний ефект.
Витрати на основні матеріали та економічний ефект отриманий заводом-
виробником від впровадження у виробництво проектованого трансформатора
визначається за формулою :
де ЦН ЦБ – оптова ціна відповідно нового виду продукції (проектованого
виробу) і одиниці базового (аналога) виду продукції грн.;
С – збільшення чи зменшення собівартості виробництва проектованого
виробу у порівнянні із фактичною собівартістю базового виробу грн.;
ЕН – нормативний коефіцієнт економічної ефективності капіталовкладень
(для електротехнічної промисловості приймається рівним 0.15);
К – питомі додаткові капітальні витрати пов’язані із створенням і
організацією виробництва нового виробу грн.
Оптову ціну базового виробу встановлюють за даними заводу-виробника
Для визначення ціни на нову продукцію виробничо-технічного призначення
застосовується наступна формула :
де СН СБ – собівартість відповідно нового та базового виробу;
РН – нормативний рівень рентабельності (приймаю 30 %);
РФ – фактичний рівень рентабельності (20 % за даними заводу-
Повна собівартість проектованого виробу включає наступні основні статті
вартість основних матеріалів
вартість купованих комплектуючих виробів і напівфабрикатів
основна і додаткова зарплата виробничих робітників
відрахування на соціальні заходи витрати на утримання та
експлуатацію обладнання
загальновиробничі витрати
адміністративні витрати
Витрати на основні матеріали шукаємо за формулою (див. табл. 5.1):
де QР – технічна норма витрат матеріалу на конструктивні елементи виробу;
ЦМ – ціна матеріалу на одиницю виміру грн.;
КТЗ – коефіцієнт транспортно-заготівельних витрат КТЗ = 3 %;
QЗ – кількість зворотніх відходів;
ЦЗ – ціна одиниці зворотніх відходів грн.
Результати розрахунку витрат на основні матеріали зводяться у
Витрати за статтею “Куповані комплектуючі вироби та
напівфабрикати” визначаються у відповідності з відомістю купованих
виробів і заносять в табл. 5.2.
Транспортно-заготівельні витрати за цією статтею складають 2 4 % від
вартості купованих виробів і напівфабрикатів приймаю 3 %.
Табл. 5.1 Розрахунок вартості основних матеріалів.
Найменування Оди- ниця Норма Маса Загальн
№ матеріалу витрат звороа
п на одинтн. кількіс
золятор -прохід. СБ0292 ПТ 3 50 150
золятор -прохід. СБ0496 ПТ 4 45 180
Термометр ТТЖМ СП11 35 35
Шарік 10.319203 5 15
1. Розрахунок заробітної плати
Основна заробітна плата основних виробничих робітників
з розрахунку 1 місяць (24 робочі дні) розраховується за формулою:
де Зт – тарифна заробітна плата виробничих робітників грн.;
Дт – доплата за роботу за технічно обрунтованими нормами грн.
де Т – трудомісткість виконання окремих технологічних операцій
Кс – тарифний коефіцієнт робітників за видами робіт;
Сг – годинна тарифна ставка 1-го розряду. Розраховується виходячи
з мінімальної заробітної плати затвердженої Кабінетом міністрів
України і середньомісячної норми тривалості робочого часу (160 години)
Доплата за роботу за технічно обрунтованими нормами визначається
де Кт – відсоток (коефіцієнт) який враховує доплати і премії за
своєчасне і якісне виконання робіт приймається в розмірі 10÷30% від
тарифної заробітної плати. Приймаємо 20 %.
Додаткова заробітна плата основних виробничих робітників
розраховується за формулою:
де Кд – коефіцієнт який враховує виплати додаткової заробітної
плати: доплати надбавки гарантійні та компенсаційні виплати що
передбачені чинним законодавством. Приймається на рівні 40÷50% від
основної заробітної плати. Приймаємо – 04.
Згідно Закону України «Про Державний бюджет України на 2016р» №923-
VII від 25.12.2015р. єдиний внесок становить 22 %.
диний соціальний внесок розраховують за формулою:
В=(30+Зд)[pic] Ксз=(358204+142077)*022=110061
Результати трудомісткості за видами робіт зводиться в табл. 5.3.
Результати розрахунку зводяться в таблицю 5.3.
Табл.5.3 Розрахунок трудомісткості та основної зарплатні на
виготовлення виробу.
Трудомісткісь за видами робіт Розряд робітника
Основні матеріали 5643398
Куповані напівфабрикати і комплектуючі вироби 380
Основна заробітна плата виробничих робітників 358204
Додаткова заробітна плата 142077
Відрахування на соціальні заходи 109397
Витрати пов’язані з утриманням і експлуатацією 179102
Загальногосподарські витрати 197012
Адміністративні витрати 214922
Виробнича собівартість 674061
Витрати на збут 67406
Повна собівартість 6363636 6808016
7. Розрахунок економічного ефекту у виробника.
Собівартість базового виробу можна розрахувати так:
Ціна виробу розраховується за формулою:
Де [pic] - фактична рентабельність заводу орієнтовно 15%.
Зміна собівартості нового і базового виробу визначається:
Питомі додаткові витрати розраховуються виходячи з загальних
капітальних витрат та обсягів серійного виробництва виробів:
[pic] - капітальні витрати на придбання додаткового технологічного
обладнання якщо воно необхідне грн. У нашому випадку технологічний процес
і технологічне обладнання зостаються такими ж як і у базовому виробі.
[pic] - додаткові капітальні витрати на розробку нового виробугрн.
Вартість додаткового оснащення може бути пронято приблизно на рівні
% від суми ціни технологічного обладнання яка складає приблизно 15 тис
Таблиця 5.5 Склад додаткових капітальних витрат на розробку нового виробу.
№ Етапи роботи Питома вага етапу вКошторисна
пп загальних вартість
трудозатратах % грн.
Підготовка технічного завдання на 2 120
Розробка технічного проекту 12 720
Удосконалення технічного проекту 4 240
Розробка робочого проекту 25 1500
Узгодження робочого проекту 2 120
Оснащення технологічних процесів 7 420
Розробка технологічних процесів 31 1260
Перепланування і модернізація 3 180
Розробка нормативів і 5 300
техніко-економічних розрахунків
Технічне керівництво виготовлення 3 180
Другорядні роботи (випробування і 6 360
Приблизна кошторисна вартість робіт узгоджена з керівником технічної
та економічної частини дипломного проекту і складає 5400 грн.
де: [pic]- ціна базового виробу корегована з врахуванням встановленого
нормативу рентабельності; а - коефіцієнт еквівалентності а = а1 а2; а1-
коефіцієнт який враховує ефект від зміни потужності нового виробу у
порівнянні з базовим. а2- коефіцієнт який враховує ефект від зміни терміну
експлуатації нового виробу у порівняння з виробом що проектується.
Тб Тн - термін служби відповідно базового та нового виробу;[pic]
нормативний коефіцієнт економічної ефективності Ен=015.
8. Розрахунок поточних витрат у споживача при використанні нового і
Склад річних поточних витрат у споживача при використанні базового і
нового виробів складається із вартості спожитої електроенергії і вартості
пов'язаної з ремонтом електрообладнання.
Вартість спожитої електроенергії розраховується окремо для базового і
проектованого варіантів по формулі:
де S – середня вартість 1 кВтгод. електроенергії. По даним
Львівобленерго" вона складає на 1.12.2016 р. – 157 грн.;
F – тривалість роботи електродвигуна за рік год. Приймаємо що в
середньому в році трансформатор по базовому варіанту буде працювати 120
год. по проектному варіанту – 110 год.;
Кз – середній коефіцієнт завантаження трансформатора. При округлених
розрахунках Кз можна прийняти 08-086. Приймемо 08;
Z – велична втрат в розподільчій мережі. Приймаємо в межах 004÷005.
Приймаємо 004. Для базового варіанта:
Для проектного варіанта:
Вартість пов'язана з ремонтами і технічним обслуговуванням
трансформатора при базовому і проектному варіантах однаково рівна Таким
чином поточні витрати на ремонт у споживача будуть рівними як за базовим
так і за проектним варіантами і розраховувати їх недоцільно.
Таблиця 5.5. Основні техніко-економічні показники проектованого виробу.
№ пп Показники ПозначенняБазовий Новий виріб
Діюча ціна виробу (без ПДВ) Цб Цн 70000 7829218
Собівартість базового і нового СбСн 6363636 6808016
Рентабельність продукції %:
А) нормативна Рн 10
Нормативний коефіцієнт Ен 015 015
економічної ефективності
Коефіцієнт еквівалентності [pic] - 106
Додаткові капітальні витрати ΔК - 20400
пов'язані із створенням і
організацією нового виробу грн..
9.Визначення економічного ефекту у виробника:
10.Визначення економічного ефекту у споживача:
Економічний ефект від придбання і використання споживачем нового
виробу розраховується наступним чином:
де Рам – показник терміну служби з врахуванням морального зносу
11.Визначення сумарного економічного ефекту від використання нового
Сумарний економічний ефект характеризує ефективність
виробництва нового (спроектованого) виробу на конкретному підприємстві
і використання даного виду продукції у споживача і визначається за
Табл. 5.7 Порівняльна таблиця основних техніко-економічних показників
базового та спроектованого виробів.
№ Техніко-економічні показники Базовий Спроектовани
Технічні характеристики
Номінальна потужність кВА 630 630
Напруга кВ 1004 1004
Термін служби роки 24 26
Економічні показники
Гуртова ціна грн. 70000 7829218
Собівартість грн. 63636366808016
Питомі капітальні витрати на впровадження грн.од. – 20400
Економічний ефект заводу-виробника грн.од. – 369538
Економічний ефект у спожива грн.од. продукції – 136748
Сумарний економічний ефект грн.од. продукції – 239966
Спроектований виріб характеризується зростанням гуртової ціни на
9218 грн. відносно базового. Проте нижчі поточні річні витрати у
споживача при використанні спроектованого виробу.
Зазначені економічні показники впливають на позитивні значення величин
економічних ефектів у споживача виробника та народного господарства.
Так економічний ефект у виробника від впровадження нового виробу у
серійне виробництво складає 369538 грн. економічний ефект у споживача від
використання нового виробу складає 136748 грн. сумарний економічний ефект
в економіці на рівні 239966 грн.
Виконаний дипломний проект відповідає виданому завданню.
Електромагнітні навантаження електромагнітні сили і температура окремих
частин трансформатора ( перенагріви ) відповідають рекомендованим нормам і
не перевищують допустимих значень.
Техніко-економічне обрунтування і економічні розрахунки показують
що спроектований трансформатор є конкурентно здатний.
Конструкція трансформатора відповідає вимогам безпеки.
Після виконання додаткових розрахунків та креслень всіх вузлів і
деталей спроектованого трансформатора які не передбачені в дипломному
проекті матеріали можна запустити у виробництво.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
Тихомиров П. М. «Расчет трансформаторов - М.: Энергоатомиздат» 1986.
ГончарукА. И. «Расчет и конструирование трансформаторов. – М.:
Энергоатомиздат» 1990.
Антонов М.В. Герасимов Л.С. Технология производства электрических
машин - М.: Энергия 1982. - 512 с.
Проектирование электрических машин Под ред. И.П.Копылова. -М.:
Энергия 1980. - 496 с.
Трансформатори силовие масляние мощностью от 25 до 2500 кВА на
напряжение до 10 кВ техническое описание инструкция по монтажу и
Консон А.С. Экономическое обоснование проектов электрических машин
аппаратов приборов. - Л.: Энергоатомиздат 1983. 219 с.
Шлыгин В.В. Прочность и размерные расчеты электрических машин. - М.:
Госэнергоиздат 1962. - 340 с.
Белкин И.М. Справочник по допускам для рабочего-машиностроителя. - М.:
Машиностроение 1985. - 320 с.
Методичні вказівки до економічної частини дипломного проекту
Організація та планування виробництва електричних машин та апаратів”
для студентів спеціальності Електричні машини та апарати”. –
Крикавський .В. Кульневич .В. – Львів НУ Львівська політехніка”
Зм.Арк. ( докум. Підпис Дата

Лсп бак.doc

ФорЗоПозПозначення Найменування КілПрим.
А1№ ДР 1722. 00.00 СК Складальне креслення 1
ДР 1722. 00.00 СК Прокладка 3
ДР 1722. 00.00 СК Шайба 1

Креслення загальний вигляд.frw

креслення.frw