Проектування та моделювання режимів роботи силового трансформатора для прогрівання бетону
Автор: Івко Тарас Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Український ринок трансформаторобудування для прогрівання бетону переживав стан стагнації у 90-х і початку 2000-х років. Проте, завершення реформування структури української будівельної галузі, її бурхливий розвиток сприяв збільшення попиту і, як наслідок, зростанню ринку трансформаторного устаткування для прогрівання бетону. Споживання збільшується щорічно у середньому на 25%. Зношення трансформаторного устаткування в Україні, на думку експертів, складає близько 65-80%, а термін експлуатації часто перевищує 40 років (за рекомендованого – 20–30 років). Потенціал для розвитку ринку є дуже великим. Найпоширенішим методом підігріву бетону, під час заливання у зимовий час, є електропрогрів, який використовується у тих випадках, коли звичайного утеплення об’єкта недостатньо. Для того, щоб запобігти згубній дії морозу і провести бетонування в зимовий час, треба створити для бетону умови, при яких процес його твердіння буде постійним і рівномірним. Цього можна досягти тільки у тому випадку, якщо температура бетонної маси під час її затвердіння буде близька до +200С, а цього можна досягти тільки в разі примусового електропрогрівання бетону. Перш ніж приступити до будівельних робіт, необхідно знати, як прогрівати бетон трансформатором. Існує кілька способів проведення таких робіт. Для початку розглянемо один з них: . прогрів бетону трансформатором – технологія не з простих, але в теж час вона і не надто складна. Головне слідувати інструкції, представленої нижче. ? необхідно розмістити в опалубці, ще до її заповнення розчинів, спеціально призначені для цього нагрівальні дроти. Практика показує, що сталеві з 3-х міліметрові жили дають відмінний результат. Провід з житою ПНСВ 1,2 мм в полівінілхлоридній ізоляції теж запобігають промерзанню. Відмінно підійдуть і ПНСЖ – провідники 2 на 1,2 мм; ? прокладати нагрівальні елементи слід так, щоб вони не стикалися з арматурою, опалубкою, а так само один з одним; ? опалубка разом з провідниками заповнюється розчином; ? під’єднується трансформаторна станція (знижуюча з постійним струмом) до виходів нагрівальних елементів. Для прогрівання бетонної конструкції переважно використовуються трансформаторні системи типу ТМОБ, КТП або КТПТО. Такі пристрої створюють постійний струм із змінного, сила якого висока, за рахунок чого дроти швидко нагріваються в бетоні. Техніко-економічне обґрунтування і економічні розрахунки показують, що спроектований трансформатор є конкуренто спроможний. Конструкція трансформатора відповідає вимогам безпеки. У магістерській роботі здійснено моделювання трансформаторів в середовищі MathCAD. У даному програмному середовищі можна проводити моделювання усіх режимів роботи силового трансформатора та дослідити його експлуатаційні характеристики. Об’єкт дослідження – силовий трансформатор потужністю 100 кВА та напругою 380/70 В для прогрівання бетону. Предмет дослідження – проектні розрахунки силового трансформатора потужністю 100 кВА та моделювання трансформаторів в середовищі MathCAD. Мета дослідження – підвищення техніко-економічних показників силового трансформатора для прогрівання бетону. Ключові слова: силовий трасформатор, обмотка високої напруги, обмотка низької напруги, магнітопровід, моделювання режимів роботи. Перелік використаних літературних джерел: 1. Загірняк М. В., Невзлін Б. І. Електричні машини : підручник. — К. : Знання, 2009. — 399 с. 2. Трансформатори. Монтаж, обслуговування та ремонт / М. В. Принц, В. М. Цимбалістий. — Л. : Оріяна-Нова, 2007. — 184 c. 3. «Силовий трансформатор» у Міжнародному електротехнічному словнику IEV 421-01-01 4. IEC 60076-2:1993 Power transformers – Part 2:Temperature rise. 5. IEC 60076-11:2004 Power transformers – Part 11:Dry-type transformers.