Часть 1. Тепловой расчет трансформатора и выявление зависимости изменения температуры воздуха при номинальном режиме.

Введение

При работе трансформатора часть электроэнергии расходуется на потери, выделяющиеся в виде тепла. В масляных трансформаторах вслед за обмотками и магнитопроводом нагревается масло и металлический бак-корпус, устанавливается температурный перепад между внешней поверхностью бака и воздухом, окружающим трансформатор. Нагрев трансформатора - основная причина, ограничивающая его мощность при нагрузках. При длительном сохранении определенного режима нагрузки повышение температуры прекращается, и все выделяющееся тепло отводится в окружающую среду, поэтому тепловой расчет проводиться для установившегося теплового режима при номинальной нагрузке.

Задача теплового расчета трансформатора заданной мощности заключается в определении :

-Зависимости изменения температуры масла от температуры окружающей среды при номинальной его нагрузке

-зависимости изменения температуры масла от нагрузки трансформатора при максимальной заданной температуры воздуха

При номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла, не должна превышать (+95 ⁰С) для масляных трансформаторов с естественной циркуляцией масла. В противном случае происходит ускоренное старение изоляции обмоток, что укорачивает срок службы трансформатора, а при сильном перегреве масла может произойти разрушение бака.

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Содержание

Введение………………………………………………………………………………….4 1. Тепловой расчет силового трансформатора

при постоянном коэффициенте загрузки и разных значениях

температуры окружающего воздуха . ..………………..………………....…………..5

2. Тепловой расчет силового трансформатора при постоянной

температуре окружающего воздуха и разных значениях

коэффициента загрузки . ………….. …..…..……..……………………………………19

Заключение……………………………………………………………………………...32

Список используемой литературы…………………………………………………….33

Приложение А. Чертеж трансформаторного бака……………………………………34

КР.35.03.06.02.3.ПЗ

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Капитонов С.В.

Тепловой расчет силового трансформатора

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Трофимов М.А.

ФГБОУ ВПО

Костромская ГСХА

Н. контр

Утв.

Часть 1. Тепловой расчет трансформатора и выявление зависимости изменения температуры воздуха при номинальном режиме.

Техническая характеристика силового масляного трансформатора с естественным охлаждением _{(Приложение 1)}

Тип	Р_н кВА	U_н ВН, кВ	U_н НН, кВ	Р_х.х Вт	Р_к.з Вт	Длинна бака, А,м	Ширина бака ,В,м	Высота бака, Н,м
ТМ 20/6		6,3	0,4			0,92	0,78	0,815

Определяем суммарный тепловой поток энергии, при номинальном коэффициенте загрузки

Q₀=∆Р‍‍‍_тр=∆Р_хх+∆Р_кз*k_з² (1.1), где

Q₀- тепловой поток отдаваемый поверхностью бака воздуху за счет теплоотдачи и излучения (Вт)

∆Р_тр- суммарные потери мощности в трансформаторе, (Вт)

∆Р_хх, ∆Р_кз - потери мощности холостого хода и короткого замыкания, (Вт)

k_з- коэффициент загрузки трансформатора, при номинальной загрузке k_з=1

Q₀= 180+600*1²

Q₀=780 Вт

Определяем среднее повышение температуры стенки бака над воздухом

∆t_c_-в= ^0,8(2)

где, F_к и F_л- поверхность бака м² отдающая теплоту соответственно излучением и конвекцией

F_л=F_к= (1.3)

где F_кр- поверхность крышки бака, м²

КР.35.03.06.02.5.ПЗ

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Капитонов С.В.

Тепловой расчет силового трансформатора

Лит.

Лист

Листов

Пров.

ТрофимовМ.А.

ФГБОУ ВПО

Костромская ГСХА

Н. контр

Утв.

F_кр= (А-В)В+(πВ²)/4 (1,3)

F_кр= (0,920-0,780)*0,780+(3,14*(0,780)²)/4

F_кр=0,587 м²

Fк=Fл=(2(0,920-0.780)+3,14*0,780)*0,815+0,75*0,587=2,665 м²

∆t_c_-в= ^0,8

∆t_c_-в=24,757 С⁰

Определим среднее повышение температуры масла над температурой стенки бака

∆t_м-с=0,165*k₁* (2), где

k₁- коэффициент при естественном охлаждении масла принимается 1

∆t_м-с=0,165*1*

∆t_м-с=4,981 С⁰

Определим превышение температуры масла над температурой воздуха

∆t_м-в=θ(∆t_c_-в+∆t_м-с) (1.2) , где

θ=1, коэффициент для гладких баков (1)

∆t_м-в=1(24,757+4,981)=29,738 С⁰

Таблица 1-Сводная таблица показателей температуры масла и стенки бака над воздухом

t_вС⁰	К_з	∆t_м-сС⁰	∆t_c_-вС⁰	∆t_м-вС⁰
		4,981	24,757	29,738

КР.35.03.06.02.3.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

12 3 Следующая ⇒