4 Расчет рабочих характеристик
4.1 Зависимость КПД от нагрузки получена по формуле
КПД=1-(Кнг^2*Pк+Po)/(Кнг*Sн*cos(fi2)+Кнг^2*Pк+Po);
где Pк=11056,3738Вт
Po=2575,3864Вт
Sн=1200000Вт
cos(fi2)=0,8;1,0
Кнг=0;0,25;0,5;0,75;1,0;1,25 - коэффициент нагрузки
Расчеты сведены в таблице 4.1
Таблица 4.1
cos(fi) | Кнг |____0___|__0,25__|___0,5___|__0,75__|___1,0___|__1,25___|
0,8......| КПД |0,0000000|0,9865727|0,9889985|0,9879327|0,9859991|0,9837267|
1,0......| КПД |0,0000000|0,9892292|0,9911794|0,9903228|0,9887678|0,9869389|
Значение коэффициента нагрузки Кнг, соответствующее максимальному КПД
Кнг.м=SQR(Po/Pк)=0,233;
Номинальный КПД (при Кнг=1) равен
КПДном.=0,986(при cos(fi)=0.8)
КПДном.=0,9888 (при cos(fi)=1.0)
Характеристика КПД=f(Кнг) построена на рисунке 4.1
Рисунок 4.1
4.2 Зависимость вторичного напряжения трансформатора от Кнг строится по формуле
U2=U2н - deltaU
deltaU=Кнг*(Uка*cos(fi2)+Uкр*sin(fi2))
где U2н- принято равным 100 %
Uка=0,921364483333333 %
Uкр=6,21652104901835 %
cos(fi2)=0.8;1.0
Кнг=0;0.25;0.5;0.75;1.0;1.25
Расчеты сведены в таблице 4.2
Таблица 4.2
cos(fi) | Кнг |____0___|__0,25__|___0,5___|__0,75__|___1,0___|__1,25___|
0,8......|
U2* |1,0000000|0,9888000|0,9777000|0,9665000|0,9553000|0,9442000|
1,0......| U2* |1,0000000|0,9977000|0,9954000|0,9931000|0,9908000|0,9885000|
Характеристика
U2=f(Кнг)
построена на рисунке
Рисунок 4.2
5 Тепловой расчет
5.1 Внутренний перепад температуры
-обмотка НН
Тэта01=q1*б/ lиз =1366,75*0,00025 / 0,17 =2,01 град.
где q1=1366,75033508831 Вт - плотность теплового потока на поверхности обмотки
б=0,00025 (м) - толщина изоляции провода на одну сторону
lиз=0.17 Вт.(м*град.С) - теплопроводность бумажной, пропитаной маслом изоляции провода
-обмотка ВН
θ02=(2/3)*(p*a^2)/(8*λср)=
(2/3)*(331,37698*0,00246)/(8*0,055) = 1,237 град.
где p=3,44*(J2^2*a*b*10^(-8))/(a'+бмс)*b'=3,44*(1371700,0^2*0,00270,0063*10^(-8))/(0,0031+0,48)*0,0068 = 331,376977886373 Вт/м^3
- потери выделяющиеся в 1м^3 общего объема обмотки.
J2=1371700A/м - плотность тока в обмотке BН
a=0,00265м. - размер провода без изоляции
b=0,0063м. - размер провода без изоляции
a'=0,0031м. - размер провода c изоляцией
b'=0,00675м. - размер провода c изоляцией
бмс=0,0048м. - толщина межслоевой изоляции
ar=0,0496 м. -радиальный размер катушки
λcp=(λ*0.17*(a'+бмс))/(λ*бмс+0.17*a')= 1.0930*0.17*(0.0031+0.0048))/( 1.0930*0.0048+ 0.17*0.0031) =0,2543 Вт/(м*град)
- средняя теплопроводность обмотки,
где 0.17 – удельная теплопроводность изоляционной бумаги Вт/(м*град)
λ=0.17*(b*a')/((b'-b)* b) =0.17*(0.0063*0.0031)/((0.00675-0.0063)*0.00675)= =1.0930 Вт/(м*град)
- средняя условная теплопроводность обмотки
5.2 Перепад температуры на поверхности обмоток
- обмотка НН
θ 01м1=k1*k2*k3*0,35*q1^(0,6)=1*1,1*1*0,35*1366,75^(0,6)=29,30 град.
где k1=1 - естественное масляное охлаждение
k2=1,1
- для внутренней обмотки НН
k3=1 - нет горизонтального канала
- обмотка ВН
θ02м2=k1*k2*k3*0,35*q2^(0,6)=1*1*1,1*0,35*1344,64^(0,6)=29,02 град.
где k1=1 - естественное масляное охлаждение
k2=1 - для наружной обмотки ВН
k3=1 - есть горизонтальный канал