- •1. Попередній розрахунок трансформатора
- •1.1 Розрахунок основних електричних величин.
- •Попередній розрахунок трансформатора з використанням еом
- •2. Розрахунок оптимального варіанту трансформатора
- •2.1 Перевірочний розрахунок оптимального варіанту трансформатора
- •2.2 Вибір типу обмоток
- •2.2.1 Розрахунок двошарової циліндричної обмотки нн
- •2.2.2 Розрахунок багатошарової циліндричної обмотки вн
- •3. Розрахунок характеристик короткого замикання
- •3.1 Втрати короткого замикання
- •3.2 Напруга короткого замикання
- •4. Механічні сили і напруги в обмотках
- •5. Розрахунок магнітної системи
- •5.1 Маса магнітної системи
- •5.2 Втрати холостого ходу
- •5.3 Струм холостого ходу
- •6 Тепловий розрахунок трансформатора
- •Розрахунок температурного перепаду між обмотками і маслом
- •Вибір і розрахунок системи охолодження
- •Розрахунок поверхні охолодження
- •Визначення фактичних перегрівів Середній перегрів стінки бака над повітрям, с:
- •Техніко-економічні показники трансформатора
Вибір і розрахунок системи охолодження
Для відводу теплоти в навколишній простір трансформатор повинен мати певну поверхню дотику з повітрям. Тепловий розрахунок трансформатора також передбачає розрахунок системи охолодження У трансформаторах потужністю 100 кВА - це поверхня самого баку.
За рекомендаціями вибиремо систему охолодження. Відповідно до потужності для даного трансформатора (Sн=100 кВА) це є трубчатий бак.
Для розрахунку системи охолодження визначимо мінімальні розміри бака, см:
Довжина:
, (6.13)
см
Ширина:
, (6.14)
Висота:
, (6.15)
де – ширина першого пакета ярма ( см);
– товщина опорного бруса під нижнім ярмом ( =5 см);
– відстань від верхнього ярма до кришки бака ( =30 см);
– ізоляційні відстані, що визначаються з таблиці 2.4[1] ( =2)
– еквівалентні діаметри відводів обмоток НН і ВН ( =0,972 см, =0,265 см).
Бак віддає теплоту в навколишнє середовище за допомогою випромінювання і конвекції. Площа поверхні випромінювання бака, що має овальну форму, м2:
, (6.16)
м2
де – коефіцієнт, що враховує збільшення поверхні випромінювання бака з трубами і з радіаторами порівняно з гладким баком ( =1.1).
Необхідний перепад температур між баком та повітрямС:
, (6.17)
°С
де – більше з двох значень, розрахованих для обмоток НН і ВН ( С);
= 5С – перепад температури на поверхні «масло-бак»;
=65С – гранично допустимий перепад температури обмоток над оточуючим повітрям.
Знайдене значення має задовольняти умову:
С, (6.18)
Умова виконується.
Необхідна площа поверхні конвекції:
, (6.19)
(м2).
Розрахунок поверхні охолодження
Розрахунок зводиться до визначення дійсної площі конвекції , м2, яка повинна бути не менша необхідної:
(6.20)
де – площа поверхні кришки баку:
, (6.21)
(м2),
Площа поверхні конвекції гладкого баку:
, (6.22)
(м2).
Повна площа поверхні конвекції баку з радіаторами:
Пкд= Пкгл∙kфгл+ Пкр∙kфкр+nрад(Пктр∙kфтр+Пкк∙kфк) м2 (6,23)
Де kф_− коефіцієнти, що враховують збільшення тепловіддачі відповідни-
ми елементами охолодження трансформатора в сукупності:
аторів. nрад=Пкн-Пкгл∙kфгл-Пкр∙kфкр / Пк.тр∙kфтр+Пкк∙kфк
nрад=5,9803-2,1709∙1-0,2926∙1 / 2,135∙1,26+0,34∙1=1,16
приймаємо nрад=2
Пкд=2,1709∙1+ 0,2926∙1+ 2(2,135∙1,26+ 0.34∙1)=8,5237 м2
_____
Умова (6.19) виконується, оскільки:
Визначення фактичних перегрівів Середній перегрів стінки бака над повітрям, с:
, (6.24)
Середній перегрів масла над стінкою баку з радіаторами, С:
, (6.25)
де – коефіцієнт, що враховує зміну перепаду температури при відсутності обдуву.
Перегрів верхніх шарів масла над повітрям, С:
, (6.26)
Перегрів верхніх шарів масла не повинен перевищувати 60 С, що і випливає з (6.30).
Перегрів обмоток над повітрям, С:
обмотки НН:
, (6.27)
обмотки ВН:
, (6.28)
Як видно з (6.31) та (6.32) перегріви обмоток не перевищують допустимого значення в 65 С.