
- •Кафедра «Электромеханика» Расчёт силовых масляных трансформаторов
- •Тольятти 1998
- •1. Исходные данные для расчета
- •2. Технико-экономический расчёт оптимального варианта
- •Разрез обмоток в окне магнитопровода трансформатора с нерасщепленной обмоткой нн
- •Р азрез обмоток в окне магнитопровода трансформатора с расщепленной обмоткой нн
- •Основные изоляционные промежутки
- •Определение минимума приведенных затрат
- •Расчет геометрического сечения стержня
- •4. Расчет напряжения одного витка, количества витков, напряжений и токов на всех ответвлениях обмотки ро
- •Расчет числа витков и значений отклонений напряжений и токов на всех ступенях регулирования
- •5. Выбор типа и расчет параметров обмоток трансформатора
- •7. Расчет напряжения короткого замыкания
- •8. Расчет потерь и тока холостого хода
- •Характеристики электротехнической стали 3407 толщиной 0,3 мм отожженной при косом стыке
- •9. Тепловой расчет трансформатора
- •Характеристики радиаторов
- •10. Расчет динамической стойкости трансформатора при коротком замыкании
- •10.1. Кратности амплитуды ударного тока к.З. По отношению к номиналу
- •11. Компановка активной части трансформатора в баке
- •Испытательные напряжения промышленной частоты (50 Гц) для масляных силовых трансформаторов
- •Расстояния межу вводами в свету
- •12. Выбор вспомогательного оборудования силовых масляных трансформаторов
Характеристики электротехнической стали 3407 толщиной 0,3 мм отожженной при косом стыке
В , Тл |
Руд , Вт/кг |
qуд , Вар/кг |
Руд.стык , Вт/м2 |
q уд.стык , 104Вар/м2 |
Кр.угл |
Кq.угл |
1,10 |
0,447 |
0,510 |
430 |
8 |
1,80 |
3,0 |
1,15 |
0,491 |
0,615 |
472 |
10 |
1,78 |
2,95 |
1,20 |
0,536 |
0,660 |
515 |
11 |
1,75 |
2,80 |
1,25 |
0,584 |
0,720 |
563 |
13 |
1,70 |
2,75 |
1,30 |
0,631 |
0,780 |
620 |
15 |
1,68 |
2,70 |
1,35 |
0,684 |
0,850 |
673 |
18 |
1,64 |
2,60 |
1,40 |
0,738 |
0,920 |
730 |
22 |
1,62 |
2,5 |
1,45 |
0,800 |
1,010 |
790 |
25 |
1,6 |
3,0 |
1,50 |
0,865 |
1,100 |
850 |
30 |
1,58 |
3,2 |
1,54 |
0,919 |
1,196 |
906 |
36 |
1,56 |
3,0 |
1,56 |
0,949 |
1,260 |
934 |
38 |
1,55 |
2,9 |
1,58 |
0,981 |
1,330 |
962 |
42 |
1,53 |
2,9 |
1,60 |
1,014 |
1,420 |
990 |
43 |
1,52 |
2,8 |
1,62 |
1,052 |
1,532 |
1017 |
44 |
1,5 |
2,6 |
1,64 |
1,094 |
1,644 |
1014 |
50 |
1,48 |
2,4 |
1,66 |
1,139 |
1,780 |
1071 |
52 |
1,45 |
2,2 |
9. Тепловой расчет трансформатора
Задача теплового расчета состоит в определении превышении температуры обмоток и верхних слоев масла над температурой окружающей среды и выборе системы охлаждения, обеспечивающей значения этих превышении не выше нормализованных: [Qобм] = 65C и [Qв.сл.м] = 60C.
Превышение температуры катушки над охлаждающим воздухом складывается из двух составляющих, рассчитываемых отдельно:
Qкат=Qкат.мс+Qмс.ср ,
где Qкат.мс – превышение температуры катушки обмотки над омываемым маслом;
Qмс.ср – среднее превышение температуры масла над охлаждающим воздухом.
9.1. Расчет превышения температуры катушки над маслом (проводится для обмоток НН и ВН)
9.1.1. Удельная тепловая нагрузка теплоотдающей поверхности катушки может быть рассчитана по формуле
где Кзакр.кат – коэффициент закрытия части поверхности катушки изоляционными прокладками, создающими канал между катушками (см рис. 9.1.)
здесь bпрок.НН = 0,04 м , bпрок.ВН = 0,05 м , nпрокл.НН = nпрокл.ВН ;
Кдобр.кат – коэффициент учитывающий действие добавочных потерь, равный отношению суммы добавочных потерь в обмотке к основным потерям.
В реальных трансформаторах с системой охлаждения М и Д qкат не должно превышать 1500 Вт/м2 .
9.1.2. Расчет превышения температуры катушки над маслом
где
;
;
Ккат = 0,7 .
Здесь первый член равенства учитывает внутренний перепад температур в катушке, он зависит от размеров катушки hкат и bкат = bобм и от размеров охлаждающих каналов bкан.вн. и bкан.нар. (рис.9.1). Второй член равенства учитывает перепад температуры в собственной изоляции катушки. Если катушка не имеет дополнительной изоляции, кроме изоляции провода, то второй член может быть равен нулю или иметь отрицательное значение. В этом случае он не учитывается.
Рис. 9.1. Расположение каналов охлаждения в катушечной обмотке
9.2. Расчет превышения температуры масла над воздухом
Превышения температуры масла над воздухом определяется двумя способами исходя из норм нагрева масла и норм нагрева обмоток.
9.2.1. Превышения температуры масла над воздухом исходя из норм нагрева масла
,
где Ктц – коэффициент, учитывающий взаимное расположение тепловых центров трансформатора;
Для расчета тц см. рис. 9.2.
Hмо определяется типом выбранного радиатора (табл. 9.1.), должно быть меньше HБ на 200…300 мм.
9.2.2. Превышения температуры масла над воздухом исходя из норм нагрева обмоток
где Q(кат.мс)макс – превышения температуры наиболее нагретой обмотки над маслом (разд. 9.1.).
В качестве расчетного берется меньшее из двух значений, так как при таком выборе Qмс.ср требует большее количество радиаторов.
Таблица 9.1.