Calculul Electromagnetic al Transformatorului Trifazat

TEMA DE PROIECTARE

Să se proiecteze un transformator trifazat în ulei cu înfăşurări din cupru, circuitul magnetic realizat din tablă laminată la rece cu cristale orientate având următoarele date:

• Puterea aparentă nominală Sn=32 kVA

• Tensiunea nominală în primar U1n=6 kV

• Tensiunea nominală în secundar U2n=0,4 kV

• Frecvenţa f=50Hz

• Conexiunea stea-stea Yy6

• Tensiunea de scurtcircuit uk=4 %

• Numărul de coloane n=3

• Numărul de faze m=3

• Reglaj de tensiune Δu=±5%

• Pierderi în fier P0=260 [W]

• Pierderi la scurtcircuit Pk=995 [W]

• Curentul de mers in gol i10=4.3%I1N

• Tabla laminata la rece

TRANSFORMATORUL TRIFAZAT

Transformatorul electric este o construcţie electrotehnică destinată transformării unui sistem de curenţi variabili în unul sau mai multe sisteme de curenţi variabili având intensităţi sau tensiuni în general diferite, dar de aceeşi frecvenţă. Această construcţie efectuează un transfer de putere electrică, de la o sursă de curent alternativ, cu anumiţi parametri, spre un receptor pentru care parametrii puterii sunt de obicei diferiţi.

La baza funcţionării transformatorului stă legea inducţiei electromagnetice (a tensiunii induse) conform căreia un curent electric variabil creează un flux variabil care induce în înfăşurările, a căror suprafaţă o traversează, o tensiune, de asemenea, variabilă. Fluxul variabil este produs de curentul înfăşurării primare, iar tensiunea indusă este obţinută în înfăşurări, de la bornele înfăşurării secundare, putându-se alimenta un receptor. În condiţii normale de funcţionare se consideră tensiunea aplicată înfăşurării primare de amplitudine (valoare efectivă) constantă, iar frecvenţa tensiunii primare (sau curentului), de asemenea, constantă f1. Frecvenţa tensiunii obţinute în înfăşurarea secundară este f1.

Transformatoarele în ulei sunt acele tipuri de

transformatoare la care părţile active sunt

plasate într-o baie de ulei care realizează răcirea

prin convecţie , adică uleiul , în contact cu

transformatorul , transferă căldura spre pereţii

unei cuve prevăzute cu radiatoare sau ţevi.

I. ELEMENTELE DE BAZĂ ÎN PROIECTARE

Mărimile electrice de bază

Puterea unui transformator trifazat, in funcţie de mărimile de linie este dată de relaţia:

= 100kVA

La dimensionarea transformatorului sunt necesare mărimile de fază corespunzătoare celor de linie, marimi care se determină în funcţie de schema de conexiuni.

a). conexiunea pe înfăşurarea de înaltă tensiune - stea

= =5,77kV

Il=If= =5,77A

b). conexiunea pe înfăşurarea de joasă tensiune – stea

= =0,46kV

Il=If= =72,17A

Puterea aparentă în coloană este dată de relaţia:

= 33,3kVA

Izolaţia principală a transformatorului

Pentru o coordonare cât mai eficientă a izolaţiei, la înfăşurările cu bobine concentrice, înfăşurarea cu tensiune joasă (j.t.) şi un nivel de izolare scăzut, se aşează în interior iar cea de înaltă tensiune (î.t.), către exterior.