7.2 Тепловой расчёт бака

По табл. 9-4 в соответствии с мощностью трансформатора выбираем конструкцию гладкого бака с трубами. Минимальные внутренние размеры бака по рисунку 19. Изоляционные расстояния отводов определяем до прессующей балки верхнего ярма и до стенки бака. До окончательной разработки конструкции внешние габариты прессующих балок ярм принимаем равными внешнему габариту обмотки ВН.

Изоляционные расстояния:

(для отвода , покрытие 0,2 см, расстояние от стенки бака по таблице 4-11);

(для отвода , покрытие 0,2 см, расстояние до прессующей балки ярма по таблице 4-11);

(для отвода , без покрытия, расстояние до стенки бака ярма по табл. 4-11);

(для отвода , для обмотки , отвод без покрытия по табл. 4-12).

Рисунок 19- Основные расстояния от обмотки ВН до стенки бака.

Минимальная ширина бака по (9-23)

Примем В ≈ 30

Длина бака по (9-22)

может быть принято таким же, как и расстояние от изолированного отвода до обмотки.

Принимаем .

Высоту активной части определим по (9-24)

.

где - толщина подкладки под нижнее ярмо

Общая глубина бака (9-25)

По таблице (9-5)

Рисунок 20- Размещение активной части трансформатора в баке

Длительно допустимое среднее превышение температуры обмоток над воздухом при номинальной нагрузке может быть принято равным 650 С. Тогда среднее превышение температуры масла, омывающего обмотки, по (9-32) над окружающим воздухом должно быть не более

берём большее из полученных для обмоток. В данном случае большее значение получено для обмотки ВН.

Найденное среднее превышение может быть допущено, так как превышение температуры масла в верхних слоях в этом случае будет

Принимаем предварительно перепад на внутренней поверхности стенки бака и запас в 20С, находим среднее превышение температуры стенки бака над воздухом

Для выбранных размеров бака рассчитываем поверхность конвекции гладкой части бака для овального сечения в плане (9-35’)

для бака с трубами коэффициент, учитывающий отношение периметра поверхности излучения к поверхности гладкой части бака.

Ориентировочная необходимая поверхность конвекции для заданного значения по (9-30)

По таблице 9-7 для мощности трансформатора 200 кВА выбираем бак с одним рядом труб овального сечения. Шаг в ряду , размеры трубы , радиус изгиба трубы , прямой сток трубы ряда , расстояние между осями труб для наружного ряда (для овальных труб при по таблице 9-8; , ).

Размеры трубчатой стенки принимаются по рисунку 22.

Рисунок 21- Элементы трубчатого бака.

Длина трубы одного ряда:

Необходимая поверхность конвекции труб

Необходимая фактическая поверхность труб

,

где по таблице (9-6) в один ряд труб.

При поверхности 1 м трубы 0,16 м2 (таблице 9-7) необходимо иметь общую длину труб

.

Число труб в ряду для обеспечения этой общей длины должно быть

Принимаем

Шаг труб в ряду:

Поверхность излучения бака по внешнему периметру бака по трубам

по (9-38)

где d – диаметр круглой трубы или больший размер поперечного сечения овальной трубы, см.

Поверхность крышки

Поверхность конвекции бака

Поверхность труб фактическая

Определение превышений температуры обмоток и масла над окружающим воздухом по §9-7.

Среднее превышение температуры стенки бака (трубы) по (9-42)

Среднее превышение температуры масла вблизи стенки бака над температурой стенки (трубы) по (9-43)

где, -коэффициент равный 1 при естественном масляном охлаждении.

Превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха

Превышение температуры масла в верхних слоях

Превышение температуры обмоток над воздухом:

ВН

НН

Превышение температуры масла в верхних слоях , а обмоток лежат в пределах допустимого нагрева согласно ГОСТ 11677-75.