Электродинамическая стойкость обмоток трансформатора ТДН 10000/220
|
Аннотация 2
Введение 5
1 Краткий анализ проблемы электродинамической стойкости обмоток трансформатора 13
1.1 Испытания на электродинамическую стойкость обмоток трансформатора 13
1.2 Влияние короткого замыкания на электродинамическую стойкость 16
1.3 Повреждения обмоток трансформатора под воздействием токов короткого замыкания 19
1.4 Анализ статистических данных по повреждениям трансформаторов токами короткого замыкания, определение наиболее часто повреждаемых трансформаторов 31
1.5 Выводы по главе 1 34
2 Оценка параметров электродинамической стойкости обмоток силовых трансформаторов 37
2.1 Критерии оценки электродинамической стойкости, методы расчета 37
2.2 Описание электродинамической стойкости обмоток под воздействием осевых и радиальных электромагнитных сил 54
2.3 Описание тангенциальных сил, возникающих в обмотках 55
2.4 Выводы по главе 2 57
3 Разработка рекомендаций по повышению электродинамической стойкости обмоток силового трансформатора при коротком замыкании 58
3.1 Общие рекомендации по оптимизации электродинамической стойкости обмоток 58
3.2 Оптимизация по стойкости к осевым силам 60
3.3 Оптимизация по стойкости к радиальным силам 65
3.4 Оптимизация по стойкости к тангенциальным силам 66
3.5 Рекомендации по повышению электродинамической стойкости трансформатора ТДН-10000/220 67
Заключение 80
Список используемых источников 83
Введение 5
1 Краткий анализ проблемы электродинамической стойкости обмоток трансформатора 13
1.1 Испытания на электродинамическую стойкость обмоток трансформатора 13
1.2 Влияние короткого замыкания на электродинамическую стойкость 16
1.3 Повреждения обмоток трансформатора под воздействием токов короткого замыкания 19
1.4 Анализ статистических данных по повреждениям трансформаторов токами короткого замыкания, определение наиболее часто повреждаемых трансформаторов 31
1.5 Выводы по главе 1 34
2 Оценка параметров электродинамической стойкости обмоток силовых трансформаторов 37
2.1 Критерии оценки электродинамической стойкости, методы расчета 37
2.2 Описание электродинамической стойкости обмоток под воздействием осевых и радиальных электромагнитных сил 54
2.3 Описание тангенциальных сил, возникающих в обмотках 55
2.4 Выводы по главе 2 57
3 Разработка рекомендаций по повышению электродинамической стойкости обмоток силового трансформатора при коротком замыкании 58
3.1 Общие рекомендации по оптимизации электродинамической стойкости обмоток 58
3.2 Оптимизация по стойкости к осевым силам 60
3.3 Оптимизация по стойкости к радиальным силам 65
3.4 Оптимизация по стойкости к тангенциальным силам 66
3.5 Рекомендации по повышению электродинамической стойкости трансформатора ТДН-10000/220 67
Заключение 80
Список используемых источников 83
Электроэнергетика в современном мире является одной из основ независимости государства и развития его промышленности и общества. В последнее время при оценки деятельности какого-либо предприятия на одно из первых мест вышел такой показатель как электроэнерговооруженность, который показывает сколько энергии приходится на одного работающего, занимающегося производством продукции. Несмотря на фундаментальность электроэнергетики и безусловно её важность, в ней также существует множество проблем. Одной из них является большие капиталовложения для постройки или капитальной модернизации предприятия, занимающегося производством электроэнергии. Несмотря на большую территорию и довольно развитую промышленность, Россия производит электроэнергии в четыре раза меньше США, и в пять раз меньше Китая [1].
Потребителей электроэнергии традиционно можно разделить на четыре категории:
• промышленность (около 35%);
• топливно-энергетический комплекс (примерно 19%);
• население(около 16%);
• железная дорога, сетевые потери, непроизводственные организации (остальное, примерно 30%).
Распределение данной статистики по регионам показывает значительное изменение доли каждой группы в общем объеме потребления. Например, в Сибирском регионе основными потребителями энергии являются промышленные предприятия, а в европейской части увеличивается доля населения.
Электрическую энергию в России вырабатывают около 600 электростанций. Общий объем вырабатываемой энергии около 217 ГВт. Важное значение при выработке электроэнергии имеет график нагрузки и годовое время использования. Наибольшее количество выработанной электроэнергии приходится на тепловые электростанции (примерно 69%). В зависимости от доступности топлива, они могут работать практически на любом горючем топливе, но в первую очередь на газе. Здесь выделяется Сургутская государственная районная электростанция (ГРЭС-2) мощностью 5600 МВт.
Основным программным документом, в котором отражается видение развития энергетической отрасли в Российской Федерации является разработанная в 2006 году программа «Целевое видение развития электроэнергетики России на период до 2030 г». Согласно этому документу прогноз на потребление электрической энергии в России в 2030 году составит около 2000 млрд.кВт*ч. Несмотря на бездефицитный спрос на электрическую энергию на территории России, к 2030 году более половины всех электропроизводящих мощностей выработает свой ресурс. Это приведет к значительному сокращению производящих мощностей, что может вызвать дефицит электроэнергии, повысить её стоимость. Одновременно вырастет количество отказов и аварий в энергетической системе. В связи с ростом продаж природного газа в зарубежные страны, актуальным может стать вопрос перевода некоторых тепловых электростанций на каменный уголь.
Большой проблемой современной энергетики является очень значительное количество потерь энергии (примерно 12% от переданных в электросеть). Из них большая часть приходится на технологические потери. Для поддержания энергетической отрасли на должном уровне 2030 году потребуется иметь в наличие 350-370 млн. тонн условного органического топлива. Как альтернатива этому - развитие гидроэнергетики, атомной и альтернативной энергетики.
Силовой трансформатор занимает центральное место в энергетической системе любого государства[2]. Этому способствуют не только технические причины, но и экономические. Например, это очень большие возможные финансовые потери при выходе трансформатора из строя.
Одной из опасностей при эксплуатации силовых трансформаторов, является воздействие на него возможных токов короткого замыкания, а также повышенные значения токов включения, многократные наброски нагрузки, воздействие которых способствуют появлению в обмотках трансформатора электродинамических сил, а также вызывающих перегрев обмоток.
Эти режимы, близкие к аварийным, обязательно должны учитываться при расчете и проектировании силовых трансформаторов. Сопротивляемость конструкции трансформатора воздействию токов короткого замыкания, должна просчитываться на стадии расчета трансформатора, затем проверяться при проведении испытаний [2].
Относительно обмоток силового трансформатора, короткие замыкания делятся на внутренние и внешние.
Внутренние короткие замыкания в свою очередь делятся на межвитковые, замыкания проводников обмоток на корпус, междуфазные. Когда речь идет о динамической стойкости трансформатора, то внутренние короткие замыкания обычно не рассматриваются, считая, что при нормальном проектировании и изготовлении трансформатора их не должно быть [3].
В зависимости от участвующих в замыкании количества фаз, внешние короткие замыкания могут быть однофазными, двухфазными, трёхфазными. На трехфазные короткие замыкания приходится наименьшее количество статистических случаев (не более 10%), но при этом мощность таких замыканий наибольшая, а значит и возможные последствия от их возникновения наиболее тяжелые. По этому, расчет и проектирование трансформаторов на динамическую стойкость ведется именно для этого аварийного режима.
При проведении анализа аварийного трансформатора, пострадавшего от воздействия тока короткого замыкания, важно выяснить настоящую первопричину полученных при этом механических повреждений. Это особенно важно для разработки рекомендаций и предложений, направленных на повышение динамической стойкости конструкции силовых трансформаторов и улучшение условий эксплуатации.
Таким образом, обеспечение стойкости силового трансформатора к названным выше аварийным и близким к аварийным режимам, всегда была сложной научно-технической проблемой, с которой боролись с самого появления трансформаторов. В настоящее время данная проблема стала ещё более актуальной, так как значительно сократилось количество трансформаторов, испытываемых на стойкость при коротком замыкании, значительно снизился объем научных исследований в данной области, забывается приобретенный ранее опыт работ в этой области. Ведущими организациями, разрабатывающими методики расчета и испытаний силовых трансформаторов на динамическую стойкость, являются Федеральное ГУП «Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина» (ФГУПВЭИ), украинский институт трансформаторостроения «ВИТ- ЭЛЕКТРОЗАВОД», ООО «Тольяттинский Трансформатор» и др[4].
Основные тенденции развития трансформаторостроения.
Глобализация рынка и развитие транснациональных корпораций в последнее десятилетие значительно повлияла на стратегию и тактику развития энергетической системы, а значит оказало влияние и на трансформаторостроение. Несколько мировых экономических кризисов, последующих за относительно небольшое время друг за другом, также повлияли на процессы, происходящие в энергетической отрасли. Различные экономики отреагировали на это по-разному. В экономиках с развитой энергетикой и давними традициями были отслежены следующие тенденции:
• уменьшение закладки строительства новых энергетических объектов и снижение темпов ввода в эксплуатацию уже строящихся объектов, что значительно сократило темпы развития энергетической отрасли;
• на действующее энергетическое оборудование возросла нагрузка;
• вместо списания в утиль энергетического оборудования, выработавшего свой ресурс, стали разрабатываться различные мероприятия по продлению срока их эксплуатации;
• толчок к развитию получили средства диагностики, оценки технического состояния и прогнозирования ресурса энергетического оборудования.
Несмотря на мировой кризис, экономики бурно развивающихся стран (Китай, Южная Корея и др.) требуют всё большое количество электроэнергии и способствуют развитию энергосистем. Основные тенденции развития следующие:
• для соединения удаленных друг от друга источников электрической энергии и её потребителей строятся новые электрические сети, электрические станции и линии электропередач: переменного тока 750 и 1000-1200 кВ, постоянного тока ±400 - ±800 кВ;
• устройства регулирования потоков энергии на основе современной силовой электроники, различные устройства контроля и распределения потоков энергии на основе современных алгоритмов, с применением систем искусственного интеллекта, повышенное влияние на качество передаваемой энергии, её активное и реактивное наполнение, более качественное регулирование параметров электроэнергии.
В кризис, многие государства оказали федеральную поддержку своей энергетике, в первую очередь своим производителям электротехнического и электроэнергетического оборудования в виде дополнительных заказов и финансировании реконструкции отечественных заводов[5]. В первую очередь это касается производства трансформаторного оборудования высших классов напряжения. Также государство может поддержать отечественного производителя введением барьерных мер от полного завоевания рынка зарубежными компаниями (ввозные пошлины, дополнительная сертификация продукции и т.д.)
Заводы по производству трансформаторов, попав в условия жесткой конкуренции, вынуждены больше средств вкладывать в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР):
• расширять модельный ряд выпускаемой продукции, в том числе по индивидуальным требованиям заказчиков;
• искать и внедрять новые материалы, комплектующие и технологии;
• повышать эксплуатационные свойства трансформаторов, в том числе увеличивать допустимые удельные нагрузки (тепловые, высоковольтные, электромагнитные).
На территории России за последнее десятилетие построено несколько полностью новых заводов по производству трансформаторов, среди них:
• ООО «Силовые машины - Тошиба. Высоковольтные трансформаторы» - это совместное предприятие (СП) по производству высоковольтных трансформаторов ПАО «Силовые машины» и корпорации «Тошиба», г. Санкт- Петербург. Создан в 2011 году. Имеет мощности по выпуску свыше 10.000 МВА в год. Основная продукция масляные силовые трансформаторы и автотрансформаторы 110-750 кВ мощностью свыше 25 МВА[6];
• ООО «Электромашиностроительный завод», г. Екатеринбург. Создан в 2012 году. Основная продукция - силовые трансформаторы, реакторы. Завод обладает аттестацией ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «Холдинг МРСК» и ОАО «Газпром» и др. [7]
Таким образом, определяющим требованием, предъявляемым к трансформаторам на современном этапе состояния и развития энергосистем - это его надежность. Теоретические и экспериментальные исследования выявили и подтвердили соответствие затрат на ликвидацию выявленной неисправности во время проектирования, во время производства, во время испытаний и во время работы у потребителя, примерно как 1:10:100:1000.
Актуальность работы.
Актуальность работы обусловлена необходимостью дальнейшего повышения надежности федеральной энергетической системы за счет повышения надежности её основного структурного компонента - силового масляного трансформатора.
Цель работы.
Целью данной работы является повышение электродинамической стойкости обмоток силового трансформатора при коротком замыкании
Задачи исследования:
• всесторонне рассмотреть проблему электродинамической стойкости обмоток силового трансформатора при коротком замыкании;
• выбрать наиболее перспективные решения, позволяющие повысить электродинамическую стойкость;
• разработать рекомендации по повышению электродинамической стойкости обмоток силового трансформатора при коротком замыкании.
Практическая значимость.
Практическая значимость обусловлена разработкой рекомендаций по повышению динамической стойкости конкретных типов трансформаторов.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Мероприятия по повышения электродинамической стойкости обмоток и их весовой коэффициент.
2. Рекомендации по повышению динамической стойкости конкретных типов трансформаторов.
Новизна магистерской диссертации
1. Новизна работы заключается в комплексной оценке динамической стойкости обмоток силовых масляных трансформаторов и разработке комплекса мероприятий по её повышению.
По теме диссертации опубликовано 3 научные статьи [149, 20, 21].
1. Губарев В.А., Густилин А.А. Использование переключения с треугольника в звезду для регулирования напряжения в преобразовательных трансформаторах. Сборник научных статей «Тенденции и перспективы развития науки XXI века». Выпуск 33. В 2 ч. Ч.2/ - Уфа: Аэтерна, 2017.- с. 48-50
2. Губарев В.А. «Формы и методы привлечения трудовых кадров». Сборник статей международной научно-практической конференции «Наука: прошлое, настоящее, будущее». 15 августа 2015 года: в 2-х ч. Ч. 1./- Уфа: Аэтерна, 2015.- с. 106-108
3. Губарев В.А. «Определение потребности промышленно-производственного персонала». Сборник статей международной научно - практической конференции «Наука: прошлое, настоящее, будущее». 15 августа 2015 года: в 2-х ч. Ч. 1./- Уфа: Аэтерна, 2015.- с. 108-110
Структура и объём работы.
Структура: введение, 3 раздела, заключение, список использованной литературы, включающий 32 наименования.
Объем: 87 страниц машинописного текста.
Потребителей электроэнергии традиционно можно разделить на четыре категории:
• промышленность (около 35%);
• топливно-энергетический комплекс (примерно 19%);
• население(около 16%);
• железная дорога, сетевые потери, непроизводственные организации (остальное, примерно 30%).
Распределение данной статистики по регионам показывает значительное изменение доли каждой группы в общем объеме потребления. Например, в Сибирском регионе основными потребителями энергии являются промышленные предприятия, а в европейской части увеличивается доля населения.
Электрическую энергию в России вырабатывают около 600 электростанций. Общий объем вырабатываемой энергии около 217 ГВт. Важное значение при выработке электроэнергии имеет график нагрузки и годовое время использования. Наибольшее количество выработанной электроэнергии приходится на тепловые электростанции (примерно 69%). В зависимости от доступности топлива, они могут работать практически на любом горючем топливе, но в первую очередь на газе. Здесь выделяется Сургутская государственная районная электростанция (ГРЭС-2) мощностью 5600 МВт.
Основным программным документом, в котором отражается видение развития энергетической отрасли в Российской Федерации является разработанная в 2006 году программа «Целевое видение развития электроэнергетики России на период до 2030 г». Согласно этому документу прогноз на потребление электрической энергии в России в 2030 году составит около 2000 млрд.кВт*ч. Несмотря на бездефицитный спрос на электрическую энергию на территории России, к 2030 году более половины всех электропроизводящих мощностей выработает свой ресурс. Это приведет к значительному сокращению производящих мощностей, что может вызвать дефицит электроэнергии, повысить её стоимость. Одновременно вырастет количество отказов и аварий в энергетической системе. В связи с ростом продаж природного газа в зарубежные страны, актуальным может стать вопрос перевода некоторых тепловых электростанций на каменный уголь.
Большой проблемой современной энергетики является очень значительное количество потерь энергии (примерно 12% от переданных в электросеть). Из них большая часть приходится на технологические потери. Для поддержания энергетической отрасли на должном уровне 2030 году потребуется иметь в наличие 350-370 млн. тонн условного органического топлива. Как альтернатива этому - развитие гидроэнергетики, атомной и альтернативной энергетики.
Силовой трансформатор занимает центральное место в энергетической системе любого государства[2]. Этому способствуют не только технические причины, но и экономические. Например, это очень большие возможные финансовые потери при выходе трансформатора из строя.
Одной из опасностей при эксплуатации силовых трансформаторов, является воздействие на него возможных токов короткого замыкания, а также повышенные значения токов включения, многократные наброски нагрузки, воздействие которых способствуют появлению в обмотках трансформатора электродинамических сил, а также вызывающих перегрев обмоток.
Эти режимы, близкие к аварийным, обязательно должны учитываться при расчете и проектировании силовых трансформаторов. Сопротивляемость конструкции трансформатора воздействию токов короткого замыкания, должна просчитываться на стадии расчета трансформатора, затем проверяться при проведении испытаний [2].
Относительно обмоток силового трансформатора, короткие замыкания делятся на внутренние и внешние.
Внутренние короткие замыкания в свою очередь делятся на межвитковые, замыкания проводников обмоток на корпус, междуфазные. Когда речь идет о динамической стойкости трансформатора, то внутренние короткие замыкания обычно не рассматриваются, считая, что при нормальном проектировании и изготовлении трансформатора их не должно быть [3].
В зависимости от участвующих в замыкании количества фаз, внешние короткие замыкания могут быть однофазными, двухфазными, трёхфазными. На трехфазные короткие замыкания приходится наименьшее количество статистических случаев (не более 10%), но при этом мощность таких замыканий наибольшая, а значит и возможные последствия от их возникновения наиболее тяжелые. По этому, расчет и проектирование трансформаторов на динамическую стойкость ведется именно для этого аварийного режима.
При проведении анализа аварийного трансформатора, пострадавшего от воздействия тока короткого замыкания, важно выяснить настоящую первопричину полученных при этом механических повреждений. Это особенно важно для разработки рекомендаций и предложений, направленных на повышение динамической стойкости конструкции силовых трансформаторов и улучшение условий эксплуатации.
Таким образом, обеспечение стойкости силового трансформатора к названным выше аварийным и близким к аварийным режимам, всегда была сложной научно-технической проблемой, с которой боролись с самого появления трансформаторов. В настоящее время данная проблема стала ещё более актуальной, так как значительно сократилось количество трансформаторов, испытываемых на стойкость при коротком замыкании, значительно снизился объем научных исследований в данной области, забывается приобретенный ранее опыт работ в этой области. Ведущими организациями, разрабатывающими методики расчета и испытаний силовых трансформаторов на динамическую стойкость, являются Федеральное ГУП «Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина» (ФГУПВЭИ), украинский институт трансформаторостроения «ВИТ- ЭЛЕКТРОЗАВОД», ООО «Тольяттинский Трансформатор» и др[4].
Основные тенденции развития трансформаторостроения.
Глобализация рынка и развитие транснациональных корпораций в последнее десятилетие значительно повлияла на стратегию и тактику развития энергетической системы, а значит оказало влияние и на трансформаторостроение. Несколько мировых экономических кризисов, последующих за относительно небольшое время друг за другом, также повлияли на процессы, происходящие в энергетической отрасли. Различные экономики отреагировали на это по-разному. В экономиках с развитой энергетикой и давними традициями были отслежены следующие тенденции:
• уменьшение закладки строительства новых энергетических объектов и снижение темпов ввода в эксплуатацию уже строящихся объектов, что значительно сократило темпы развития энергетической отрасли;
• на действующее энергетическое оборудование возросла нагрузка;
• вместо списания в утиль энергетического оборудования, выработавшего свой ресурс, стали разрабатываться различные мероприятия по продлению срока их эксплуатации;
• толчок к развитию получили средства диагностики, оценки технического состояния и прогнозирования ресурса энергетического оборудования.
Несмотря на мировой кризис, экономики бурно развивающихся стран (Китай, Южная Корея и др.) требуют всё большое количество электроэнергии и способствуют развитию энергосистем. Основные тенденции развития следующие:
• для соединения удаленных друг от друга источников электрической энергии и её потребителей строятся новые электрические сети, электрические станции и линии электропередач: переменного тока 750 и 1000-1200 кВ, постоянного тока ±400 - ±800 кВ;
• устройства регулирования потоков энергии на основе современной силовой электроники, различные устройства контроля и распределения потоков энергии на основе современных алгоритмов, с применением систем искусственного интеллекта, повышенное влияние на качество передаваемой энергии, её активное и реактивное наполнение, более качественное регулирование параметров электроэнергии.
В кризис, многие государства оказали федеральную поддержку своей энергетике, в первую очередь своим производителям электротехнического и электроэнергетического оборудования в виде дополнительных заказов и финансировании реконструкции отечественных заводов[5]. В первую очередь это касается производства трансформаторного оборудования высших классов напряжения. Также государство может поддержать отечественного производителя введением барьерных мер от полного завоевания рынка зарубежными компаниями (ввозные пошлины, дополнительная сертификация продукции и т.д.)
Заводы по производству трансформаторов, попав в условия жесткой конкуренции, вынуждены больше средств вкладывать в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР):
• расширять модельный ряд выпускаемой продукции, в том числе по индивидуальным требованиям заказчиков;
• искать и внедрять новые материалы, комплектующие и технологии;
• повышать эксплуатационные свойства трансформаторов, в том числе увеличивать допустимые удельные нагрузки (тепловые, высоковольтные, электромагнитные).
На территории России за последнее десятилетие построено несколько полностью новых заводов по производству трансформаторов, среди них:
• ООО «Силовые машины - Тошиба. Высоковольтные трансформаторы» - это совместное предприятие (СП) по производству высоковольтных трансформаторов ПАО «Силовые машины» и корпорации «Тошиба», г. Санкт- Петербург. Создан в 2011 году. Имеет мощности по выпуску свыше 10.000 МВА в год. Основная продукция масляные силовые трансформаторы и автотрансформаторы 110-750 кВ мощностью свыше 25 МВА[6];
• ООО «Электромашиностроительный завод», г. Екатеринбург. Создан в 2012 году. Основная продукция - силовые трансформаторы, реакторы. Завод обладает аттестацией ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «Холдинг МРСК» и ОАО «Газпром» и др. [7]
Таким образом, определяющим требованием, предъявляемым к трансформаторам на современном этапе состояния и развития энергосистем - это его надежность. Теоретические и экспериментальные исследования выявили и подтвердили соответствие затрат на ликвидацию выявленной неисправности во время проектирования, во время производства, во время испытаний и во время работы у потребителя, примерно как 1:10:100:1000.
Актуальность работы.
Актуальность работы обусловлена необходимостью дальнейшего повышения надежности федеральной энергетической системы за счет повышения надежности её основного структурного компонента - силового масляного трансформатора.
Цель работы.
Целью данной работы является повышение электродинамической стойкости обмоток силового трансформатора при коротком замыкании
Задачи исследования:
• всесторонне рассмотреть проблему электродинамической стойкости обмоток силового трансформатора при коротком замыкании;
• выбрать наиболее перспективные решения, позволяющие повысить электродинамическую стойкость;
• разработать рекомендации по повышению электродинамической стойкости обмоток силового трансформатора при коротком замыкании.
Практическая значимость.
Практическая значимость обусловлена разработкой рекомендаций по повышению динамической стойкости конкретных типов трансформаторов.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Мероприятия по повышения электродинамической стойкости обмоток и их весовой коэффициент.
2. Рекомендации по повышению динамической стойкости конкретных типов трансформаторов.
Новизна магистерской диссертации
1. Новизна работы заключается в комплексной оценке динамической стойкости обмоток силовых масляных трансформаторов и разработке комплекса мероприятий по её повышению.
По теме диссертации опубликовано 3 научные статьи [149, 20, 21].
1. Губарев В.А., Густилин А.А. Использование переключения с треугольника в звезду для регулирования напряжения в преобразовательных трансформаторах. Сборник научных статей «Тенденции и перспективы развития науки XXI века». Выпуск 33. В 2 ч. Ч.2/ - Уфа: Аэтерна, 2017.- с. 48-50
2. Губарев В.А. «Формы и методы привлечения трудовых кадров». Сборник статей международной научно-практической конференции «Наука: прошлое, настоящее, будущее». 15 августа 2015 года: в 2-х ч. Ч. 1./- Уфа: Аэтерна, 2015.- с. 106-108
3. Губарев В.А. «Определение потребности промышленно-производственного персонала». Сборник статей международной научно - практической конференции «Наука: прошлое, настоящее, будущее». 15 августа 2015 года: в 2-х ч. Ч. 1./- Уфа: Аэтерна, 2015.- с. 108-110
Структура и объём работы.
Структура: введение, 3 раздела, заключение, список использованной литературы, включающий 32 наименования.
Объем: 87 страниц машинописного текста.
Настоящая магистрантская работа посвящена разработке мероприятий по повышению сопротивляемости обмоток силового трансформатора протекающим токам короткого замыкания.
Выбранная тематика исследования безусловно является актуальной на сегодняшний момент, так как необходимость дальнейшего повышения надежности федеральной энергетической системы является одной из приоритетных задач развития промышленного сектора Российской Федерации. Я предлагаю это сделать за счет повышения надежности её основного структурного компонента — силового масляного трансформатора.
Обеспечение стойкости силового трансформатора к аварийным и близким к аварийным режимам, всегда была сложной научно-технической проблемой, которую исследовали с момента появления первых трансформаторов. В настоящее время данная проблема стала ещё более актуальной, так как значительно сократилось количество трансформаторов, испытываемых на стойкость при коротком замыкании,значительно снизился объем научных исследований в данной области,забывается приобретенный ранее опыт работ в этой области.
Рассмотрены основные тенденции трансформаторостроения с учетом современных экономических условиях и глобализации рынка.
В работе решена главная цель — разработка мероприятий по повышению сопротивляемости обмоток силового трансформатора протекающим токам короткого замыкания.
При достижении данной цели решены следующие задачи:
• всесторонне рассмотрены особенности поведения силового трансформатора при протекании через его обмотки токов короткого замыкания;
• проанализированы статистические данные по повреждениям силовых трансформаторов токами короткого замыкания, определены наиболее часто повреждаемые трансформаторы. Это модели ТДЦ125000/110, средний срок службы до отказа которого составляет 15,5 лет и трансформатор ТДН10000/220;
• подробно рассмотрен механизм появления повреждений в обмотках под воздействием токов короткого замыкания;
• проведена комплексная оценка параметров электродинамической стойкости обмоток силовых трансформаторов;
• проанализированы критерии оценки электродинамической стойкости и методы расчета в том числе с применением электронно-вычислительной техники;
• схематично рассмотрено воздействие различных электродинамических сил на обмотки трансформаторов, показаны направления воздействия, взаимодействие сил;
• выбраны наиболее перспективные решения, позволяющие повысить электродинамическую стойкость;
• разработаны рекомендации по повышению сопротивляемости обмоток силового трансформатора протекающим токам короткого замыкания.
При оптимизации сил прессовки с учетом динамических воздействий необходимо определять:
а) динамические воздействия на опорные конструкции, изоляцию и проводники обмотки. В зависимости от их величин подобрать оптимальную силу прессовки;
б) минимально допустимые значения осевых перемещений торцевых катушек и отводов;
в) минимальные значения осевых вил, воздействующих на опорные конструкции;
г) минимальные значения сжимающих осевых динамических сил.
При оптимизации электродинамической стойкости к воздействию тангенциальных сил рекомендуется учитывать следующий рекомендации и параметры:
• применение малоусадочных изоляционных материалов;
• использовать осевую подпрессовку обмоток при их намотке;
• применять прессовку столбов прокладок перед намоткой обмоток, контролировать размеры и число прокладок в каждом столбе прокладок;
• производить сушку обмоток под давлением;
• производить повышенный контроль осевых размеров обмоток на всех технологических операциях производства.
С учетом выбранных рекомендаций был выполнен расчет электродинамической стойкости трансформатора ТДН10000/220 в программе ELDINST.
Расчет показал, что электродинамическая стойкость обмоток НН, ВН, РО обеспечена. Температура обмоток при установившемся токе короткого замыкания:
• Өк.з.ВН = 108,0 °С;
• Өк.з.НН = 127,0 °С;
• Өк.з.РО = 113,0 ОС.
Полученные значения значительно меньше допустимых 250 ОС для меди, по ГОСТ Р 52719-2007.
Выбранная тематика исследования безусловно является актуальной на сегодняшний момент, так как необходимость дальнейшего повышения надежности федеральной энергетической системы является одной из приоритетных задач развития промышленного сектора Российской Федерации. Я предлагаю это сделать за счет повышения надежности её основного структурного компонента — силового масляного трансформатора.
Обеспечение стойкости силового трансформатора к аварийным и близким к аварийным режимам, всегда была сложной научно-технической проблемой, которую исследовали с момента появления первых трансформаторов. В настоящее время данная проблема стала ещё более актуальной, так как значительно сократилось количество трансформаторов, испытываемых на стойкость при коротком замыкании,значительно снизился объем научных исследований в данной области,забывается приобретенный ранее опыт работ в этой области.
Рассмотрены основные тенденции трансформаторостроения с учетом современных экономических условиях и глобализации рынка.
В работе решена главная цель — разработка мероприятий по повышению сопротивляемости обмоток силового трансформатора протекающим токам короткого замыкания.
При достижении данной цели решены следующие задачи:
• всесторонне рассмотрены особенности поведения силового трансформатора при протекании через его обмотки токов короткого замыкания;
• проанализированы статистические данные по повреждениям силовых трансформаторов токами короткого замыкания, определены наиболее часто повреждаемые трансформаторы. Это модели ТДЦ125000/110, средний срок службы до отказа которого составляет 15,5 лет и трансформатор ТДН10000/220;
• подробно рассмотрен механизм появления повреждений в обмотках под воздействием токов короткого замыкания;
• проведена комплексная оценка параметров электродинамической стойкости обмоток силовых трансформаторов;
• проанализированы критерии оценки электродинамической стойкости и методы расчета в том числе с применением электронно-вычислительной техники;
• схематично рассмотрено воздействие различных электродинамических сил на обмотки трансформаторов, показаны направления воздействия, взаимодействие сил;
• выбраны наиболее перспективные решения, позволяющие повысить электродинамическую стойкость;
• разработаны рекомендации по повышению сопротивляемости обмоток силового трансформатора протекающим токам короткого замыкания.
При оптимизации сил прессовки с учетом динамических воздействий необходимо определять:
а) динамические воздействия на опорные конструкции, изоляцию и проводники обмотки. В зависимости от их величин подобрать оптимальную силу прессовки;
б) минимально допустимые значения осевых перемещений торцевых катушек и отводов;
в) минимальные значения осевых вил, воздействующих на опорные конструкции;
г) минимальные значения сжимающих осевых динамических сил.
При оптимизации электродинамической стойкости к воздействию тангенциальных сил рекомендуется учитывать следующий рекомендации и параметры:
• применение малоусадочных изоляционных материалов;
• использовать осевую подпрессовку обмоток при их намотке;
• применять прессовку столбов прокладок перед намоткой обмоток, контролировать размеры и число прокладок в каждом столбе прокладок;
• производить сушку обмоток под давлением;
• производить повышенный контроль осевых размеров обмоток на всех технологических операциях производства.
С учетом выбранных рекомендаций был выполнен расчет электродинамической стойкости трансформатора ТДН10000/220 в программе ELDINST.
Расчет показал, что электродинамическая стойкость обмоток НН, ВН, РО обеспечена. Температура обмоток при установившемся токе короткого замыкания:
• Өк.з.ВН = 108,0 °С;
• Өк.з.НН = 127,0 °С;
• Өк.з.РО = 113,0 ОС.
Полученные значения значительно меньше допустимых 250 ОС для меди, по ГОСТ Р 52719-2007.
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (130793)
- Бакалаврская работа (31514)
- Диссертация (960)
- Магистерская диссертация (18386)
- Дипломные работы, ВКР (53292)
- Главы к дипломным работам (2108)
- Курсовые работы (9669)
- Контрольные работы (6188)
- Отчеты по практике (1308)
- Рефераты (1450)
- Задачи, тесты, ПТК (616)
- Ответы на вопросы (154)
- Статьи, Эссе, Сочинения (911)
- Бизнес-планы (49)
- Презентации (101)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1691)
- Диссертации (РГБ) (1879)
- Прочее (433)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
