Тепловой расчет трансформатора

Тепловой расчет трансформатора. Удельная тепловая нагрузка обмотки НН, Вт/м2 qоНН = (21,4 . Iкат кат. Кд) / (Кзак Но . nпов.), где Iкат. – ток проходящий через катушку, А; кат. – число витков в катушке; Кд – коэффициент учитывающий добавочные потери; nпов – число теплоотдающих поверхностей Кзак. – коэффициент закрытия.

Кзак. = 1 - Кзак. = 1- = 0,84 qоНН = = 2518,245 Вт/м2 6.2 Удельная тепловая нагрузка обмотки ВН, Вт/м2 Кзак. = 1- (2nВ / (Д2/ +Д2//)) = 1-(2. 4 . 8/ 3,14(37,7+93,7))= 0,85 Вт/м2 qоВН =21,4 . 144,5 . 178 . 2,8 . 2,74/ 0,85 . 73,27 . 3 = 2260,166 Вт/м2 6.3 Привышение температуры обмоток ВН и НН над температурой масла, оС, табл. 10.3 (1) омНН = 0,159 . qоНН0,7 = 0,159 . 2518,240,7 = 38,2оС омВН = 0,159 . qоВН0,7 = 0,159 . 2260,170,7 = 35,4оС. 6.4 Находим ширину бака, см Вб = Д//2 +2аоб, Где Д//2 – наружный диаметр обмотки; аоб - изоляционное расстояние от внешней обмотки до стенки бака, принимаем 6см, по табл.10.7 (1), Вб = 93,7 + 2 . 6 = 105,57 см, принимаем 106 см. 6.5 Определим длину бака, см Аб = 2А + Вб, Где А – расстояние между осями стержней магнитопровода, см, Аб = 2 . 95 + 106 = 296 см. 6.6 Определим глубину бака, см Нб = Н + 2 hя + hя кр , Где Н – высота окна, см; hя – высота ярма, см; hя кр – сумма расстояний от магнитопровода до дна и крышки бака, принимаем 20см по табл.10.7 (1) Нб = 78,57 + 2 . 17,5 +20 = 133,57 см. 6.7 Поверхность гладкого овального бака и крышки, м2 Пб = (2(Аб – Вб) + рВб) = (2(296 – 106) + 3,14 . 106) = 9,5 м2 6.8 Определяем допустимое среднее превышение температуры масла над воздухом из условия, чтобы температура наиболее нагретой катушки обмоток превышала темтературу воздуха не более, чем допускает ГОСТ 11677-85, т.е м = 650С - о.м = 65 – 38,2 = 26,8оС 6.9 Для этого превышения температуры, определяем превышение температуры в верхних слоях масла мВВ = 1,2 мВ + м, где м – поправка, м = (ац – 0,48) / 0,03, ац – отношение высоты центра потерь (активной части) высота центра охлаждения бака. ац = Нn / Нохл. = (Н + hя) /(2Нб – Н о.р – 30) = = 0,75 м = = 9оС мВВ = 1,2 . 26,8 + 9 = 41,2 41оС По табл. 10.6 (1) определяем qб = 551Вт/м2. 6.10 Потери отводимые с поверхности бака, Вт Qб = (Пб + 0,75Пкр.) = 9,5 + 0,75 . 2,9 = 11,67 Вт 6.11 Потери отводимые с поверхности радиаторов,Вт Qр =Ро +Рк - Qб = 210,33 + 10453,98 – 11,67 =10652,64 Вт. 6.12 Необходимая поверхность радиаторов, м2 Пр = Qр / qб = = 23,67 м2 По табл. 10.8 (1) выбираем два радиатора Нр =1295 мм; Нор = 1100 мм; С тремя рядом труб Пр =13,05 м2; Мр = 148 кг; Мтр = 81 кг. 7. Расчет массы трансформатора 7.1 Масса активной части, кг Ма.ч. = 1,2(Мпр + Мст.), Где Мпр – масса провода, кг Мпр = 1,06(МмНН + 1,05МмВН + МотвНН + МотвВН) = 1,06( 247,35 + 1,05 . 2310,48 + 11,09 . 0,23) = 2845,7 кг Ма.ч. = 1,2(2845,7 + 487,73) = 4000 кг. 7.2 Масса бака с радиаторами, кг Мб = ст. Vб.ст + Мр, Где ст = 7890 кг/м3 Vб.ст = = Пб + Пкр +Пд = 9,5 + 2,9 + 2,9 = 15,3, где Пкр = 2,9 ст – толщина стали бака, ст = 10 мм Vб.ст. = 15,3 . 0,01 = 0,153 Мб = 7850 . 0,153 + 2 . 148 = 426,05 7.3 Общая масса масла, кг Мм = 1,05(0,9(Vб – Vа.ч.) + Мтр . 103 , где Vб – объем бака, м3; Vб = Пд Нб = 2,9 . 1,33 = 3,86 м3 Vа.ч – объем активной части, м3 Vа.ч = Ма.ч. / а.ч. = =0,72 м3 Мтр – масса масла в элементах системы охлаждения Мм = 1,05(0,9(3,86 – 0,72) +2 . 0,148) = 3,27 кг 7.4 Масса трансформатора, кг Мтр = Ма.ч + Мм + Мб = 4000 + 3,27 + 426,05 = 4429,3 кг = 4,429 т