Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор с масляным охлаждением
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?ции провода на одну сторону, мм;
?из - теплопроводность изоляции провода, Вт/(см.?С), определяют по табл. 6.1.
Таблица 6.1
Изоляционный материал?из, Вт/(см.?С)Хлопчатобумажная лента лакированная0.0027Бакелизированная полотняная лента0.0027Лакоткани0.0025Бумага промасленная0.0014Бумага лакированная0.0017Электроизоляционный картон0.0017Картон лакированный0.0014
Среднее значение внутреннего перепада температуры обмотки НН или ВН составляет 2/3 полного перепада:
Кроме внутреннего перепада температуры, различают перепады на поверхности обмоток: для обмотки НН и для обмотки ВН, которые зависят от плотности теплового потока соответственно q1 и q2, Вт/м2,:
Зная внутренний и внешний перепады температуры в обмотках, посчитывают для каждой из них среднее превышение температуры обмотки над средней температурой охлаждающего масла:
6.2 Тепловой расчет бака трансформатора
Для трансформаторов с естественным масляным охлаждением конструкцию бака выбирают по табл. 6.3 в зависимости от мощности трансформатора.
Таблица 6.3
Тип бакаПределы применения по мощностиС гладкими стенкамиДо 25-40С трубамиОт 40 до 6300С радиаторами из трубОт 1000 до 63000
Определяем ширину В и длину А бака:
где - внешний диаметр обмотки ВН, см;
С - расстояние между осями соседних стержней магнитопровода, см;
S1, S3, S4, S5 - изоляционные расстояния для обмотки ВН, см;
S2 - изоляционное расстояние для обмотки НН, см;
d1 и d2 - диаметры круглого или меньшие размеры а прямоугольного провода соответственно
обмоток НН и ВН, см.
Для выбранных размеров бака его поверхность излучения, м2,:
где А, В, Н - размеры бака, см;
К - коэффициент, учитывающий отношение периметра поверхности излучения к поверхности гладкой части бака, для бака с трубами К = 1.2 - 1.5.
Трубчатый бак
Число рядов труб выбирают от одного до трех в зависимости от мощности трансформатора и формы труб (табл. 6.6). Соседние трубы разных рядов располагаются одна над другой. Все трубы имеют радиус R. Шаги труб в рядах tТ и между рядами tp принимают различными, но не менее указанных в табл. 6.6.
Из табл. 6.6: Овальная труба (7.2 х 2.0), один ряд, Пм = 0.16 м2;
Шаг, см: tр = 10, tТ = 5; толщина стенки 0.15 см;
Поперечное сечение в свету 8.9 см;
Радиус изгиба R = 18.8 см;
Масса в 1м, кг: металла - 1.82, масла в трубе - 0.79.
Из табл. 6.7 по ан = 5 принимаем: с = 6 + 1 = 7см; е = 7 + 1 = 8см.
Развернутая длина труб:
.
Необходимая поверхность конвекции труб трансформатора, м2,:
где - поверхность конвекции гладкого бака трансформатора;
- необходимая поверхность конвекции трансформатора.
Необходимая реальная поверхность труб, м2,:
где Кф - коэффициент, учитывающий улучшение теплоотдачи путем конвекции с помощью труб по сравнению с вертикальной гладкой стенкой бака; для радиаторов с прямыми трубами (по табл. 6.8) Кф = 1.4.
Фактическая поверхность конвекции, м2, бака с трубами:
где п - число рядов труб;
А, В, Н - размеры бака, см;
- поверхность крышки бака;
R - радиус закругления труб;
d - больший размер поперечного сечения овальной трубы.
.3 Расчет превышений температуры обмоток и масла в трансформаторе
Среднее превышение температуры стенки бака над окружающим воздухом, ?С,:
где Пи, Пк - фактические поверхности излучения и конвекции;
Рх, Рк - потери холостого хода и короткого замыкания трансформатора, Вт.
Среднее превышение температуры масла вблизи стенки над стенкой бака, ?С,:
где Пк - фактическая поверхность конвекции, м2, для принятой конструкции бака трансформатора.
Превышение температуры масла в верхних слоях над окружающим воздухом,?С,:
Превышение температуры обмоток над окружающим воздухом, ?С, для обмоток ВН и НН подсчитывают отдельно по формуле:
Превышение температуры обмоток и масла в верхних слоях над окружающим воздухом не должно превышать согласно ГОСТ 11677-75 следующих величин:
Данные требования выполняются.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СпроектироватьСпроектированоСтандартный тр-р ТМ-250/10Номинальная мощность, кВ.А250250250Номинальное напряжение, кВ6/0.46/0.46/0.4Потери, кВт- ХХ0.740.60.74- КЗ3.73.653.7Напряжение КЗ, %4.54.646.5Ток ХХ, %2.31.982.3КПД,
Вывод:
Спроектированный трансформатор отличается от стандартного трансформатора типа ТМ-250/10 в пределах допусков установленных ГОСТ 11677-75, что приемлемо.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. М., Энергия, 1976.
2. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию Т.2. Электрооборудование.-М.; Энергоатомиздат. 1987.
3. Яныгин В.Г, Проектирование трансформаторов. Учебное пособие.-Красноярск: №д КПП, 1983.
Приложение
Изоляторы.