6 Тепловой расчет трансформатора

6.1 Тепловой расчет обмоток

Средняя температура масла:

, (6.1.1)

где внутренний перепад температуры по толщине обмотки,

где толщина изоляции провода на одну сторону;

;

теплопроводность изоляции провода для лакированной бумаги.

, (6.1.2)

, (6.1.3)

перепад температуры на поверхности обмотки.

где коэффициент, учитывающий скорость движения масла внутри обмотки;

, коэффициент, учитывающий затруднение конвекции масла в каналах, внутри обмоток; [10.2].

, коэффициент, учитывающий влияние на конвекцию масла относительно высоты горизонтальных масляных каналов. [10.1].

Следовательно:

Превышение средней температуры масла над температурой воздуха рассчитывается по формуле:

6.2 Тепловой расчет бака и радиаторов

Расчет бака:

Ширина бака рассчитывается по формуле :

, (6.2.1)

где внешний диаметр обмотки ВН, [10.2].

Длина бака рассчитывается по формуле :

, (6.2.2)

Где: а=0,2м. [10.2].

Высота бака рассчитывается по формуле:

, (6.2.3)

Где: высота ярма;

;

толщина прокладки под нижнее ярмо. Принимаем равной 0,04 м [10.2].

Размеры элементов бака:

Толщина стенки бака [10.2].

Толщина дна бака [10.2].

Толщина крышки бака [10.2].

Выступ дна бака за стенку .[10.2].

Толщина верхней рамы бака [10.2].

Ширина верхней рамы бака [10.2].

Масса трансформатора без учета масла радиатора и масла в них:

, (6.2.4)

где масса обмоточного провода с изоляцией;

(6.2.5)

коэффициент, учитывающий увеличение массы провода за счет изоляции; [10.2].

масса масла в баке, (6.2.6)

где внутренний объем бака, . (6.2.7)

объем, занимаемый активной частью,

(6.2.8)

масса бака;

(6.2.7)

Следовательно:

Выбор типа радиатора:

Наибольшее междуосное расстояние патрубков рассчитывается по формуле:

(6.2.8)

По таблице 2.8. [10.2]. выбираем радиатор со следующими размерами:

.

.

Форма труб – круглая, диаметр труб - [10.2].

Число труб (число рядов и число труб в ряду) - [10.2].

Габаритные размеры радиатора, м: [10.2].

Теплорассеивающая поверхность [10.2].

Масса масла в радиаторе 90,3 кг.

Масса радиатора 152,7 кг.

Расчет коэффициента :

(6.2.9)

По рисунку 3.5 [10.2] выбираем

Так как >55⁰ ,то расчет ведем по маслу.

Принимаем .

По рисунку 3.5 [10.2] находим .

Вычисляем тепловой поток бака:

, (6.2.10)

где площадь поверхности охлаждения бака;

По рис. 3.6 [10.2] находим .

Следовательно:

Тепловой поток радиаторов вычисляется по формуле:

(6.2.11)

По рисунку 3.7 [10.2] находим

Число радиаторов вычисляется по формуле:

; округляем до 3. (6.2.12)

Действительная удельная тепловая нагрузка радиатора:

Поэтому:

.

.

Температура средних слоев масла рассчитывается по формуле:

(6.2.13)

Средняя температура обмоток рассчитывается по формулам:

. (6.2.14)