Тепловой Расчет трансформатора. Расчет охладительной системы
6.1 Тепловой расчет обмотки низшего напряжения. Рассматривается вариант применения прямоугольного провода обмотки. 6.1.1 Плотность теплового потока на поверхности обмотки:
6.1.2 Внутренний перепад в обмотке:
где
6.1.3 Перепад температуры между поверхностью обмотки и маслом:
где
6.1.4 Превышение температуры обмоток над средней температурой масла:
6.2 Тепловой расчет обмотки высшего напряжения Рассматривается вариант применения круглого провода для обмотки.
6.2.1 Внутренний перепад температуры в обмотке:
Удельные потери в 1 м3 объема обмотки при плотности тока для медной обмотки:
для алюминиевой обмотки:
где j2− плотность тока в обмотке ВН, А/м2; d2 − диаметр провода обмотки ВН без изоляции, м;
Средняя теплопроводность обмотки ВН:
Подробные рекомендации приведены на с. 422-424 [I]. 6.2.2 Плотность теплового потока на поверхности обмотки ВН:
6.2.3 Перепад температур на поверхности обмотки:
6.2.4 Превышение температуры обмотки ВН над средней температурой
6.3 Расчет охладительной системы 6.3.1. Выбор типа бака производится по табл. 9.4 [I]. Для мощности SH до 63 кВ∙А выбирается гладкий бак, а для SH от 100 до 630 кВ∙А − бак с навесными радиаторами и прямыми трубами. 6.3.2 Изоляционные расстояния для отводов определяются по табл. 4.11, 4.12 [1] или по табл. 6.1.
6.3.3 Ширина бака по условиям изоляции:
где S1 , S2, S3, S4 − изоляционные расстояния для отводов, мм;
Величину В следует округлить в сторону увеличения.
Таблица 6.1 Изоляционные расстояния для отводов
6.3.4 Длина бака: L =2С+В, м. Значение L следует округлить в сторону увеличения.
6.3.5 Глубина бака:
где п – толщина деревянной прокладки под нижнее ярмо принимается в пределах от 0,03 до 0,05, м; НЯК − расстояние от верхнего ярма до крышки бака определяется по табл. 9.5 [1] или по табл. 6.2; hЯ − высота ярма определяется по чертежу поперечного сечения ярма, м.
Таблица 6.2. Расстояние от верхнего ярма до крышки бака
Значение 6.3.6 Среднее превышение наиболее нагретой части обмотки над температурой воздуха, допустимое по ГОСТ 11677-85:
6.3.7 Допустимое среднее превышение температуры масла над температурой окружающего воздуха:
6.3.8 Среднее превышение температуры поверхности бака над температурой воздуха:
где 6.3.9 Поверхность конвекции гладкой части бака:
где поверхность крышки бака
6.3.10 Поверхность излучения бака трансформатора:
где К=1 для гладкого бака, К выбирается в пределах от 1,5 до 2 для бака с навесными радиаторами.
6.3.11 Необходимая поверхность конвекции трансформатора:
6.3.12 Необходимая поверхность трубчатых охладителей
где КФГЛ =1 – для гладкого бака; КФТР =1,26 – для трубчатых охладителей с прямыми трубами (рис. 3).
6.3.13 Требуемое число требуемых охладителей Выбор производится по табл. 9.9 [1] или по табл. 6.3 так, чтобы их суммарная поверхность была не менее необходимой. Чтобы выдержать соотношение
где П1охл= Похл + Пкохл; Похл по табл. 6.3; Пкохл – площадь коллекторов по табл. 6.3. 6.3.14 Поверхность конвекции бака:
где КФКР = 0,5, а КФГЛ =1; КФТР определен в п. 6.3.12. 6.3.15 Превышение температуры стенки бака или трубы трубчатого охладителя над температурой воздуха: 6.3.16 Превышение температуры масла вблизи стенки бака над температурой стенки:
Таблица 6.3. Основные данные трубчатых радиаторов с прямыми трубами
Примечание: поверхность конвекции двух коллекторов равна 0,15 м2 при одном ряде труб и 0,34 м2 при двух рядах.
6.3.17 Превышение температуры масла верхних слоев над температурой воздуха:
По ГОСТ 11677-85
6.3.18 Превышение температуры обмоток относительно воздуха:
По ГОСТ 11677-85 6.4 Определение объема масла и размеров расширителя 6.4.1 Объем выемной части бака:
где удельная масса выемной части зависит от материала обмоток:
6.4.2 Объем бака:
6.4.3 Объем масла в баке:
6.4.4 Масса масла в баке:
6.4.5 Масса масла в трубчатых охладителях: Массу масла в одном трубчатом охладителе 6.4.6 Общая масса масла в трансформаторе:
6.4.7 Объем расширителя:
6.4.8 Расширитель обычно выполняется цилиндрическим из листовой стали толщиной от 1 до 3 мм и длиной 6.4.9. Диаметр расширителя:
6.5 Расчет тепловых процессов в трансформаторе при пропуске пакета поездов 6.5.1 Постоянная времени нагрева обмоток трансформатора:
где
6.5.2 Установившееся среднее значение превышения температуры обмотки над температурой масла (расчет ведется для наиболее нагретой обмотки) до начала пропуска пакета поездов:
где КН21 – степень нагрузки трансформатора до начала следования пакета поездов (его величина задается преподавателем). 6.5.3 Установившееся превышение температуры обмоток над температурой масла при прохождении пакета поездов:
6.5.4 Превышение температуры наиболее нагретой обмотки над температурой масла трансформатора при пропуске пакета поездов в функции времени выражается следующим образом:
Приведенную зависимость следует представить графически. 6.5.5 Постоянная времени нагрева трансформатора: Значения удельных теплоемкостей: меди алюминия стали трансформаторного масла Величина номинального перегрева стали по отношению к маслу:
Номинальный перегрев масла по отношению к воздуху:
6.5.6 Установившееся среднее превышение температуры масла над температурой воздуха до начала проследования пакета поездов:
6.5.7 Установившееся превышение температуры масла относительно воздуха при пропуске пакета поездов:
6.5.8 Превышение температуры масла над температурой воздуха в функции времени:
6.5.9 Перегрев обмоток относительно воздуха:
Все три зависимости 6.5.10 Допустимое время перегруза трансформатора при пропуске пакета поездов по условиям нагрева обмоток определяется графически по допустимому перегреву обмоток относительно воздуха в соответствии с ГОСТ 11677-75:
6.5.11 Превышение температуры масла верхних слоев над температурой воздуха:
6.5.12 Допустимое время работы трансформатора при заданном перегрузе при пропуске пакета поездов по условиям нагрева масла верхних слоев определяется графически по допустимому значению перегрева:
Аналогичные расчеты выполняются для других значений КН21 по заданию преподавателя.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|