12. Тепловой расчет обмоток
Внутренний перепад температуры обмотки НН
(стр.
422 9.9)
где
- теплопроводность изоляции провода;
(стр. 424 табл. 9.1)
q – плотность теплового потока на обмотки;
– толщина
изоляции провода на одну сторону,
;
Полный внутренний перепад температуры ВН
Одна открытая поверхность охлаждения:
(стр.
423 9.14)
где a – радиальный размер катушки;
р – потери, выделяющиеся в 1 м3 общего объема обмотки;
(стр.
423 9.11)
(стр.
423 9.12)
где
- средняя теплопроводность обмотки
(стр.
423 9.13)
где
(стр.
424 табл. 9.1)
Две открытые поверхности охлаждения:
(стр.
423 9.14)
где
Средний перепад температуры обмотки ВН
(стр.
409 9.4)
Перепад температуры на поверхности обмотки НН
(стр.
427 9.20)
– учитывает
скорость движения масла внутри обмотки.
Коэффициент принимаем для естественного
масляного охлаждения.
– учитывает
затруднение конвекции масла в каналах
внутренних обмоток НН и СН.
– учитывает
влияние на конвекцию масла относительно
ширины (высоты) горизонтальных масляных
каналов и может быть выбран по (стр.
428 табл. 9.3) в
зависимости от отношения высоты к
глубине канала (ширине обмотки):
Перепад температуры на поверхности обмотки ВН
(стр.
425 9.19)
Среднее превышение температуры обмоток над средней температурой масла
НН
(стр.
428 9.21)
ВН
13. Тепловой расчет бака
В соответствии с мощностью трансформатора выбираем конструкцию гладкого бака с радиаторами с прямыми трубами
Изоляционные расстояния:
– изоляционное
расстояние от изолированного отвода
обмотки ВН (внешней) до собственной
обмотки и равное ему расстояние этого
отвода
до стенки бака по таблице
4.11 на стр.199;
кВ.
– расстояние
от прессующей балки ярма до отвода с
кВ
по таблице
4.11 на стр.199.
– изоляционное
расстояние от неизолированного или
изолированного отвода обмотки НН и СН
до обмотки ВН по таблице
4.12 на стр. 200;
кВ.
– изоляционное
расстояние от отвода НН или СН до стенки
бака по таблице
4.11 на стр.199;
кВ.
– диаметр
изолированного отвода обмотки ВН при
классах напряжения 10 и 35 кВ,
при
мощностях до 10000 кВт и
при больших мощностях.
– диаметр
изолированного отвода от обмотки НН
или СН, равный
,
или размер неизолированного отвода НН
(шины), равный 10 – 15 мм.
–
минимальное
расчетное расстояние до основных
катушек, находим по таблице
4.12 на стр.200.
Минимальная ширина бака
(стр.
430 9.22)
принимаем
при
центральном положении активной части
трансформатора в баке
Длина бака
(стр.
431 9.23)
Высота активной части
(стр.
431 9.24)
где
– толщина прокладки под нижнее ярмо.
Глубина бака определяется высотой активной части и минимальным расстоянием от верхнего ярма до крышки бака, обеспечивающим размещение внутренних частей проходных изоляторов, отводов и переключателей.
Минимальное расстояние от ярма до крышки бака
(стр.
431 табл. 9.5)
Глубина бака
(стр.
431 9.25)
Для развития должной поверхности охлаждения будем применять ранее выбранный радиатор, внешний вид которого представлен на рис. 95.
Для развития должной поверхности охлаждения используем радиаторы с прямыми трубами по (рис. 95.) или (рис.9.16 на стр.441 в учебнике) с расстоянием между осями фланцев
(стр.
442 табл. 9.9), с
поверхностью труб
и двух коллекторов
.
Для установки этих радиаторов глубина
бака должна быть принята:
где
– минимальное расстояние осей фланцев
от нижнего среза бака
– минимальное
расстояние осей фланцев от верхнего
среза бака
Масса
стали радиатора:
Масса
масла в радиаторе:
Трубчатый радиатор с прямыми трубами
Допустимое превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха для наиболее нагретой обмотки BН:
(стр.
434 9.32)
Принимая
предварительно перепад температуры на
внутренней поверхности стенки бака
и
запас
,
находим среднее превышение температуры
наружной стенки бака над температурой
воздуха
(стр.
434 9.33)
Превышение температуры масла в верхних слоях:
(стр.
434 9.34)
Для выбранного размера бака рассчитываем поверхность конвекции гладкой стенки бака
Ориентировочная поверхность излучения бака с радиаторами
(стр.
435 9.35а)
где k – коэффициент, учитывающий отношение периметра поверхности излучения к поверхности гладкой части бака и приближенно равный k=1.5—2.
Ориентировочная
необходимая поверхность конвекции для
заданного значения
:(стр.
433 9.30)
Поверхность конвекции составляется из:
Поверхности
гладкого бака
Поверхности крышки бака
где 0.16 – удвоенная ширина верхней рамы бака;
коэффициент 0.5 учитывает закрытие поверхности крышки вводами и арматурой.
Поверхность конвекции радиаторов
Поверхность конвекции одного радиатора, приведенная к поверхности гладкой стенки
(стр.
432 табл. 9.6)
где
– коэффициент, учитывающий улучшение
или ухудшение теплоотдачи конвекцией
для данной формы поверхности по сравнению
с вертикальной гладкой стенкой.
Определяется по (табл. 9.6. стр.432) в
зависимости от типа радиатора или ряда
труб. В данном случае
.
Необходимое число радиаторов
принимается
Поверхность конвекции бака
Поверхность излучения
уточняется
по реальным размерам:
