5.4. Окончательный расчет превышений температуры
Определяется среднее превышение температуры стенки бака над температурой окружающего воздуха, среднее превышение температуры масла вблизи стенки над температурой стенки бака, превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха и превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха. Проверяется соответствие результатов расчетов требованиям ГОСТ 11677–85.
Среднее превышение температуры стенки бака над температурой окружающего воздуха
,
(5.56)
где , – по формулам (3.19) и (4.9); , – фактические поверхности конвекции и излучения, рассчитанные по формулам (5.40), (5.41) или (5.52), (5.53) для принятой конструкции бака.
Среднее превышение температуры масла вблизи стенки над температурой стенки бака
(5.57)
где
,
– по формулам (3.19) и (4.9);
– фактические поверхности конвекции,
рассчитанные по формуле (5.40) с учетом
(5.37) или по формуле (5.54) для принятой
конструкции бака при
.
Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха
,
(5.58)
где , − по формулам (5.56), (5.57).
Превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха подсчитывают отдельно для обмоток НН и ВН
;
,
(5.59)
где , − по формулам (5.25); − по формуле (5.57); − по формуле (5.56).
Превышения температуры обмоток и масла в верхних слоях над окружающим воздухом согласно ГОСТ 11677–85 не должны превышать допустимых величин:
°С;
°С,
(5.60)
где
,
,
− по формулам (5.58), (5.59).
При более высоких значениях , , увеличивают поверхность охлаждения бака. При , , , пониженных против нормы более чем на 5 °С, поверхность охлаждения бака уменьшают. После изменения размеров бака повторяют тепловой расчет бака и превышений температур. Корректировку размеров бака и системы охлаждения повторяют до достижения значений , , , удовлетворяющих неравенствам (5.60).
Заключение
Развитие производительных сил современного общества немыслимо без все возрастающего производства и потребления электрической энергии. Передача последней на расстояние и её распределение потребителям невозможно без трансформаторов. Совершенствование конструкции последних с целью улучшения энергетических показателей, увеличения срока службы и повышения надежности тесно связано с требованиями промышленности, открытиями фундаментальных наук, развитием теории электрических машин.
Создание высокоэкономичных и надежных трансформаторов требует усовершенствования методов оптимизационных расчетов на основе применения ЭВМ, физического и математического моделирования, внедрения САПР и др. В то же время для инженеров остается важным умение выделять главные факторы в сложных задачах проектирования и исследования трансформаторов и, принимая обоснованные допущения, получать сравнительно простой вид решения, удобный для практического применения. Успехи инженеров-электромехаников в разработках новых и модификации уже выпускаемых трансформаторов могут быть достигнуты только при глубоком знании теории.
В настоящее время наблюдаются следующие тенденции в развитии проектирования и технологии изготовления трансформаторов: улучшение конструкций магнитных систем, обмоток и систем охлаждения с целью снижения массы, габаритных размеров машин и потерь энергии в них, а также повышение надежности путем улучшения качества изоляции и внедрения более совершенной технологии обмоточно-изолировочных работ.
В решении поставленных задач ведущая роль принадлежит работникам научно-производственных объединений электротехнической промышленности, в которых будут работать выпускники высших учебных заведений электротехнических специальностей. Существенную помощь работникам электропромышленности оказывают также ученые, преподаватели, аспиранты и студенты вузов, выполняющие научные работы по заданиям заводов и отраслевых научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов.