- •Введение
- •1.1 Расчёт основных электрических величин
- •Испытательное напряжение обмотки нн,
- •Испытательное напряжение обмотки вн,
- •Потери короткого замыкания, указанные в задании, дают возможность определить активную составляющую напряжения короткого замыкания,
- •1.2 Расчёт основных размеров трансформатора
- •Уточняется значение
- •1.3 Расчёт обмоток трансформатора
- •1.3.1 Расчёт обмотки низшего напряжения
- •1.3.2 Расчёт обмотки высшего напряжения
- •1.4 Определение потерь короткого замыкания
- •1.4.1 Основные потери в обмотках
- •1.4.2 Добавочные потери в обмотках
- •1.4.3 Потери в отводах
- •1.4.4 Потери в стенках бака и деталях конструкции
- •1.5 Напряжение короткого замыкания
- •1.6 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток
- •Наибольшей является сила поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.
- •1.7 Определение размеров магнитной системы
- •1.8 Расчёт потерь холостого хода
- •1.9 Расчёт тока холостого хода
- •2 Тепловой расчет и расчеты системы охлаждения
- •2.1 Проверочный тепловой расчет обмоток
- •2.2 Тепловой расчет бака
- •2.3 Окончательный расчет превышения температуры обмоток и масла
2.2 Тепловой расчет бака
При выборе конструкции бака для трансформатора главное внимание следует обращать на хорошую теплоотдачу, механическую прочность, простоту в изготовлении и по возможности меньший внешний габарит.
Ввиду того, что потери в трансформаторе связаны с его мощностью, при выборе конструкции бака можно ориентироваться на мощность трансформатора. Выбирается бак со стенками в виде волн.
Минимальная ширина бака,
(2.14)
где – изоляционное расстояние от изолированного отвода обмотки ВН до собственной обмотки, следует принять при и толщине изоляции на одну сторону 4мм;
– расстояние от отвода ВН до стенки бака, следует принять s2=42;
– изоляционное расстояние от изолированного или неизолированного отвода обмотки НН до обмотки ВН, следует принять s3=25 при для отвода без покрытия;
– изоляционное расстояние от отвода обмотки ВН до стенки бака, следует принять s4=90 для отводов без покрытия.
– диаметр изолированного отвода обмотки НН, следует принять d1=20;
– диаметр изолированного отвода обмотки ВН, следует принять d2=10;
При центральном расположении активной части трансформатора ширина бака,
Минимальная длина бака,
Высота активной части, м:
(2.15)
где - высота ярма, м,
= 0,145 м;
n – толщина подкладки под нижнее ярмо; n=50мм
.
Допустимое расстояние от верхнего ярма до крышки бака при горизонтальном расположении над верхним ярмом переключателя ответвлений обмоток ВН следует принять, м;
Ня.к=0,4.
Глубина бака, м;
Нб=Накт+Ня.к, (2.16)
Нб=0,814+0,4= 1,214.
Допустимое превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха для наиболее нагретой обмотки ВН, 0С;
(2.17)
Найденное значение может быть допущено, т.к. превышение температуры масла в верхних слоях в этом случае будет, 0С;
(2.18)
Перепад температуры на внутренней поверхности стенки бака предварительно следует принять, 0С;
м.б=5 (запас 3).
Превышение температуры наружной стенки бака над температурой окружающего воздуха, 0С;
Для бака со стенками в виде волн при выборе основных размеров стенки придерживаются соотношений, дающих достаточно полное использование воздушного и масляного каналов волн:
Таблица 6 Основные размеры бака
Величина |
Численное значение |
Отношение относительной ширина воздушного канала к ширине масляного канала, а/с |
2,5 |
Ширина масляного канала с, мм |
10 |
Ширина воздушного канала а, мм |
25 |
Глубина волны b, мм |
300 |
Толщина стенки бака , мм |
0,8 |
Поверхность излучения стенки, м2;
(2.19)
Рисунок 5 – Основные размеры бака и волнистой стенки
Развернутая длина волны по рисунку 5 получится, м;
Развернутая длина волны, м:
(2.20)
где t – шаг волны стенки,м
, (2.21)
.
Число волн
(2.22)
.
Поверхность конвекции стенки, м2,
(2.23)
где кв – коэффициент, учитывающий затруднение конвекции воздуха в воздушных каналах волн,
(2.24)
где
.
Полная поверхность излучения бака, м2:
(2.25)
где Пр - поверхность верхней рамы бака, м2:
, (2.25)
Пкр – поверхность крышки бака, м2:
(2.26)
.
Полная поверхность конвекции бака, м2:
(2.27)