SVEUؤŒILIإ TE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I analiziran sa znanstvenog glediإ،ta. Utvrؤ‘eno je da

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of SVEUؤŒILIإ TE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I analiziran sa znanstvenog glediإ،ta....

  • SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

    FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

    OPTIMIRANJE U PROJEKTIRANJU

    INDUSTRIJSKIH TRANSFORMATORA

    Magistarski rad

    ROMAN ŽIČKAR

    Zagreb, 2011.

  • Roman Žičkar: MAGISTARSKI RAD

    A

    SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

    FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

    OPTIMIRANJE U PROJEKTIRANJU

    INDUSTRIJSKIH TRANSFORMATORA

    Magistarski rad

    Mentor: Dr.sc. DRAGUTIN ŠČAP, red.prof. ROMAN ŽIČKAR

    Zagreb, 2011.

  • Roman Žičkar: MAGISTARSKI RAD

    B

    PODACI ZA BIBLIOGRAFSKU KARTICU:

    UDK: 621.314.228: 519.161.172.1

    Ključne riječi: optimiranje, dimenzioniranje industrijskih transformatora, pećni i ispravljački transformatori, kombinatorička geometrija, egzaktna metoda, heuristike, 2D pakiranje i izrezivanje.

    Znanstveno područje: TEHNIČKE ZNANOSTI

    Znanstveno polje: Strojarstvo i elektrotehnika

    Institucija u kojoj je rad izrađen: Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje

    Mentor rada: Dr.sc. Dragutin Ščap, red.prof.

    Broj stranica: 117

    Broj slika: 66

    Broj tablica: 16

    Broj korištenih bibliografskih jedinica: 30

    Datum obrane:________________________

    Povjerenstvo: Dr.sc. Zvonko Herold, izv.prof.

    Dr.sc. Dragutin Ščap, red.prof.

    Dr.sc. Zvonimir Valković, red.prof.

    Institucija u kojoj je rad pohranjen: SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

  • Roman Žičkar: MAGISTARSKI RAD

    C

  • Roman Žičkar: MAGISTARSKI RAD

    D

    Koristim ovu priliku da se zahvalim prof.dr.sc. Dragutinu Ščapu, prof.dr.sc. Zvonimiru Valkoviću i gosp. Zvonimiru Antoleku dipl.ing. koji su mi svojim korisnim savjetima pomogli pri izradi ovog magistarskog rada.

    Zahvaljujem se tvrtki SIEMENS AG (PTD Dresden) koja mi je omogućila završetak poslijediplomskog studija.

    Posebna zahvala mojoj prijateljici Aniti na logistici.

    Ovom prilikom izjavljujem da sam ovaj magistarski rad izradio samostalno uz pomoć navedene stručne literature.

    U Dresdenu, 28.02.2011.

    Roman Žičkar, dipl. ing.

    ___________________

  • Roman Žičkar: MAGISTARSKI RAD

    E

    „Što je konstrukcija jednostavnija, to je ona genijalnija. Komplicirano konstruirati može svatko.“ S.P. Koroljov, pionir ruskog svemirskog programa

    Mojim sinovima

    Andreju i Janu

  • Roman Žičkar: MAGISTARSKI RAD

    SADRŽAJ: SAŽETAK .......................................................................................................................................................................... I

    SUMMARY....................................................................................................................................................................... II

    ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................................................................................. II

    POPIS OZNAKA .............................................................................................................................................................III

    POPIS KRATICA.............................................................................................................................................................XI

    POPIS SLIKA................................................................................................................................................................XIII

    POPIS TABLICA...........................................................................................................................................................XV

    1 UVOD ..............................................................................................................................................................1

    1.1 OSNOVNI POJMOVI......................................................................................................................................2

    1.2 INDUSTRIJSKI TRANSFORMATORI..........................................................................................................3

    1.2.1 Pećni transformatori (PT) .................................................................................................................................3

    1.2.2 Ispravljački transformatori (IsT) ......................................................................................................................5

    2 PROJEKTNA OSNOVA INDUSTRIJSKIH TRANSFORMATORA ............................................................7

    2.1 PRORAČUN I OSNOVE (ELEKTRO-MAGNETIZAM)...............................................................................7

    2.1.1 Način rada transformatora ................................................................................................................................7

    2.1.2 Pećni transformatori (osnove) ..........................................................................................................................9

    2.1.2.1 Proračun pećnog transformatora (Električni dio) ...........................................................................................10

    2.1.2.2 Izrada početnog rješenja (osnivanje) ..............................................................................................................11

    2.1.2.3 Proračun komponenata aktivnog dijela ..........................................................................................................13

    2.1.2.4 Model aktivnog dijela.....................................................................................................................................14

    2.1.2.5 Optimiranje aktivnog dijela ............................................................................................................................15

    2.1.2.6 Kontrola proračuna.........................................................................................................................................16

    2.1.3 Ispravljački transformator (osnove)................................................................................................................17

    2.1.3.1 Spojevi ispravljačkih transformatora..............................................................................................................17

    2.1.3.2 Broj impulsa i valovitost napona (struje) .......................................................................................................21

    2.1.3.3 Određivanje faznog pomaka za kut α ............................................................................................................23

    2.1.3.4 Spoj produženi trokut .....................................................................................................................................24

    2.1.3.5 Regulacija napona ..........................................................................................................................................26

    2.1.3.6 Proračun ispravljačkog transformatora (električni dio) ..................................................................................26

    2.2 OSNOVE KONSTRUKCIJE .........................................................................................................................27

    2.2.1 Osnovni dijelovi transformatora.....................................................................................................................27

    2.2.1.1 Jezgra..............................................................................................................................................................27

    2.2.1.2 Namoti ............................................................................................................................................................29

    2.2.1.3 Stupanj izolacije i izolacija namota ................................................................................................................30

    2.2.1.4 Priključci i elementi priključaka.....................................................................................................................32

    2.2.1.5 Provodnici ......................................................................................................................................................36

    2.2.1.6 Nemagnetske ploče za provodnike sekundara................................................................................................38

    2.2.1.7 Kotao (Kućište transformatora) ......................................................................................................................39

    2.2.1.8 Poklopac kotla ................................................................................................................................................42

  • Roman Žičkar: MAGISTARSKI RAD

    2.2.1.9 Konzervator i izolacijsko ulje.........................................................................................................................43

    2.2.1.10 Hlađenje transformatora ......................................................................................................