3. Тепловой расчет

Тепловой проверочный расчет трансформатора производится для установившегося режима работы, а также в конце процесса короткого замыкания. Расчетные значения перегревов не должны превышать допустимые по ГОСТу.

1. Полные потери в трансформаторе

(Вт).

2. Необходимая поверхность охлаждения бака и радиаторов трансформатора при тепловой нагрузке бака 600 Вт/м²

м².

Поверхность бака обычно составляет только небольшую часть этой поверхности, однако определим её. Для этого необходимо выполнить эскиз выемной части трансформатора и бака (рис. 7).

Рис. 7 эскиз выемной части трансформатора и бака

3. Ширина бака

;

где расстояния от обмотки НН до стенки бака; зависит от напряжения обмотки и конструкции отводов.

Принимается в диапазоне 2 –20 см.

(см).

4. Боковая поверхность бака

,

где коэффициент, учитывающий закрытие бака; ;

высота бака;

_,

где Н – высота магнитопровода;

– зависит от величины напряжения, конструкции выводов и других элементов; принимается = 50-100 см;

А – прямая часть бака.

(м);

(см);

(м²).

5. Поверхность крышки бака

где коэффициент закрытия крышки бака; 0,4-0,5;

(м²).

6. Полная поверхность бака

(м²).

7. Полная длина бака

(м).

8. Необходимая поверхность радиаторов, их количество и тип

(м²).

С учетом длины и ширины бака, а также его высоты выбираем необходимое количество радиаторов и их тип.

В соответствии с табл.5 выбираем двойные радиаторы шириной 598 мм. При длине бака 2,7 м возможно разместить по три радиатора с каждой стороны бака, при этом необходимая поверхность охлаждения каждого из них будет составлять

(м²).

По табл. 5 выбираем радиатор площадью S = 18 м² с расстоянием между осями патрубков 1500 мм.

Исходя из выбранного радиатора имеем:

(м²);

(м²).

Действительная тепловая нагрузка бака составит

(Вт/м²).

9. Температура нагрева обмоток

Пользуясь графиками, представленными на рис.13 и 14 (1). По значению тепловой нагрузки бака Вт/м² имеем :

Для обмотки ВН при 842 Вт/м²

Для обмотки НН при 840 Вт/м²

10. Перегрев обмоток над окружающей средой

для обмотки ВН:

С;

для обмотки НН:

С.

Для применяемой изоляции класса «А» максимальный перегрев обмоток, согласно ГОСТ, допускается 110С.

11. Перегрев масла над воздухом

В соответствии с графиком рис.13 (1) по тепловой нагрузке бака Вт/т имеем:

12. Превышение температуры масла в верхних слоях

_,

где коэффициент, зависящий от конструкции; для трубчатых баков и баков с радиаторами ;

С.

По ГОСТ превышение температуры масла не должно превышать значения 60С.

13. Температура обмотки в конце процесса короткого замыкания, когда его отключает защита (t_к = 4с),

,

где начальная температура обмотки; принимается 90С.

Допустимая температура при коротком замыкании для трансформаторов с масляным охлаждением при медных обмотках и классе изоляции «А» составляет 250С.

С

В нашем случае < 250, что допустимо.

14. Время, в течение которого температура обмотки достигнет 250С.

(c).