2 Тепловой расчёт трансформатора

Во время работы трансформатора в его активных материалах- металле обмоток- и стали магнитной системы- возникают потери энергии, выделяющиеся в виде тепла. Вследствие выделения тепла обмотки и магнитная система трансформатора начинают нагреваться, постепенно повышая свою температуру. Вместе с ростом температуры возникает температурный перепад между обмоткой или магнитной системой и окружающей средой - трансформаторным маслом или воздухом и вследствие этого теплоотдача активных материалов к окружающей среде. Таким образом, часть тепла, выделяющегося в активных материалах, идет на их нагревание, и вторая часть отводится окружающую среду. В масляных трансформаторах вслед за активными материалами нагреваются масло и металлический бак, и устанавливается температурный перепад между внешней поверхностью бака и воздухом, окружающем трансформатор. По мере роста температуры накопление тепла постепенно уменьшается, а теплоотдача увеличивается, в конечном итоге при длительном сохранении режима нагрузки повышение температуры прекращается, и все выделяющееся тепло отдается в окружающую среду.

2. Проверочный тепловой расчёт

Внутренний перепад температуры обмотки НН (ВН), С,

(2.1)

где q₁₍₂₎– удельный тепловой поток на поверхности обмотки, Вт/м²,

(2.2)

 – изоляция провода на одну сторону, м;

_из– теплопроводность изоляции, Вт/(мС), /таблица 9.1/;

Перепад температур на поверхности обмотки НН (ВН), С,

(2.3)

где K=0,285;

Полный средний перепад температуры от обмотки к маслу, С,

(2.4)

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были получены следующие основные размеры трансформатора:

• диаметр стержня d=0,14 м;

• высота обмоток l=0,4 м;

• средний диаметр канала между обмотками d₁₂=0,202 м.

Отклонение полученных величин от заданных:

• мощность короткого замыкания — 18,7 %;

• напряжение короткого замыкания — 4,6 %;

• мощность потерь холостого хода — 11,8 %;

• ток холостого хода — 26 %;

• предельная условная температура ОВН при коротком замыкании длительностью три секунды — 241С;

• среднее растягивающее напряжение _р=2,866 МПа;

• среднее сжимающее напряжение _сж=0,024 МПа.