6. Тепловой расчет и расчет охладительной системы

6.1 Поверочный тепловой расчет обмоток

Внутренний перепад температуры:

обмотка НН (прямоугольный провод):

, °С

где - толщина изоляции на одну сторону,см

-теплопроводность изоляции провода, по табл.11.1 [2] Вт/см °С

Полная охлаждаемая поверхность обмотки НН = 13.521 м² ( п. 3.2]):

- плотность теплового потока на поверхности обмотки:

Вт/м²

Тогда °С

Для обмотки ВН = 18.704 м² ( п. 3.3]):

Вт/м²

°С

Средняя теплопроводность обмотки:

, Вт/см °С

где - средняя условная теплопроводность обмотки без учета междуслойной изоляции:

Вт/см °С

Следовательно Вт/см °С

Средний перепад температуры составляет 2/3 от полного перепада:

°С

°С

Для цилиндрических обмоток из прямоугольного провода перепад на поверхности обмотки:

Для обмотки НН:

°С

Для обмотки ВН:

°С

Рассчитаем среднее превышение температуры обмоток над средней температурой масла:

°С

°С

6.2 Расчет охладительной системы (бака и охладителей)

Рис. 4

По табл.9.4 [2] в соответствии с мощностью трансформатора выбираем бак из гнутых труб с дутьём

Минимальная длина бака трехфазного трансформатора:

см

Принимаем А = 337см при центральном положении активной части трансформатора в баке.

Минимальная ширина бака:

см

Принимаем В = 164,2см

По табл. 9.5 [2] минимальное расстояние от верхнего ярма до крышки бака:

см

Высота выемной части:

см

где n - толщина подкладки под нижнее ярмо, по [1] принимаем n = 5 см

Глубина бака:

см

Принимаем Н_б =258 см

Так как из двух обмоток наиболее нагрета обмотка ВН, то среднее превышение температуры масла, омывающего обмотки над температурой воздуха, должно быть не более:

°С

Среднее превышение температуры стенки бака над температурой воздуха будет меньше на величину перепада температуры между маслом и стенкой бака

°С

где °С - по [1]

Полученное значение должно удовлетворять условию:

°С

°С

Так как условие выполняется, то принимаем:

°С

Поверхность излучения бака и крышки в предварительном расчете:

м²

Поверхность конвекции бака:

м²

По табл. 9.9 [2] выбираем данные для бака с навесными охладителями:

Рис.4. Трубчатый радиатор с гнутыми трубами.

Рис.5. Схематичное расположение радиаторов на баке.

Количество радиаторов определяем по формуле:

6.3 Определение превышения температуры обмоток и масла над воздухом.

Среднее превышение температуры стенки бака над температурой окружающего воздуха:

°С

Среднее превышение температуры масла вблизи стенки бака над температурой стенки бака:

°С

Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха:

°С

Превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха:

• для НН: °С

• для ВН: °С

6.4 Определение веса масла и основных размеров расширителя

Объем бакам³

Масса проводов:

кг

Объем активной части:

м³

Объем масла в баке:

м³

Масса масла в баке:

кг

Масса масла в трубах:

кг

Общая масса масла:

кг

Длина бака расширителя:

м

Объем расширителя (10 % от общего объема масла):

кг

Требуемый объем бака расширителя:

м³

Площадь сечения бака расширителя:

м²

Диаметр бака расширителя:

м

Список литературы:

1. Сечин В.И.. Расчет силовых трансформаторов. Учебное пособие.- Хабаровск: ДВГАПС, 1993.

2. Тихомиров П.М.. Расчет трансформаторов.-М: Энергоатомиздат, 1986.