Вопросы реконструкции линии 10 кВ подстанции "Василево", с заменой масляных выключателей на вакуумные, выбором разъединителей и трансформаторов тока

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

п.3.4 3, только с учетом радиаторов.

Таблица 9. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 30мм.

Коэффициент ТемператураТемператураТемператураТемператураРазность температурзагрузкиокружающеговерхних слоевстенки бакакрышки бака между стенкой итрансформатораВоздухамаслатрансформаторатрансформаторакрышкой бака 3049,84334,48,6 1534,827,919,28,70,2019,812,84,18,7 -154,8-2,2-10,98,7 -30-10,2-17,4-268,6 3056,947,835,812 1541,932,720,612,10,4026,917,75,512,2 -1511,92,6-9,512,1 -30-3,1-12,7-24,712 3067,655,33817,3 1552,640,122,717,40,6037,6257,517,5 -1522,69,9-7,417,3 -307,6-5,5-22,717,2 3081,264,840,724,1 1566,249,625,324,30,8051,234,410,124,3 -1536,219,2-4,924,1 -3021,23,7-20,324 3097,376,243,932,3 1582,360,928,332,61067,345,71332,7 -1552,330,4-1,932,3 -3037,314,7-17,532,2

Таблица 10. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 60мм.

Коэффициент ТемператураТемператураТемператураТемператураРазность температурзагрузкиокружающеговерхних слоевстенки бакакрышки бака между стенкой итрансформаторавоздухамаслатрансформаторатрансформаторакрышкой бака 3050,143,2349,2 1535,128,118,89,30,2020,1133,79,3 -155,1-2-11,29,2 -30-9,9-17,2-26,49,2 3057,348,135,312,8 1542,33320,112,90,4027,317,9512,9 -1512,32,8-1012,8 -30-2,7-12,4-25,212,8 3068,155,637,318,3 1553,140,52218,50,6038,125,46,818,6 -1523,110,2-8,118,3 -308,1-5,1-23,418,3 3081,965,339,825,5 1566,950,124,325,80,8051,934,99,225,7 -1536,919,7-5,825,5 -3021,94,2-21,125,3 3098,376,842,634,2 1583,361,627,134,51068,346,311,834,5 -1553,331-3,134,1 -3038,315,3-18,633,9

3.3.3 Тепловой расчет трансформатора при номинальной загрузке при уровне масла ниже патрубков коллекторов радиаторов

При снижении уровня масла ниже уровня входов в патрубок коллектора радиатора, активная конвекция в радиаторе практически прекращается, поэтому в дальнейшем расчете радиаторы не учитываем.

Вследствие чего значительно уменьшается площадь конвективного теплообмена. Расчеты будем вести при снижении уровня масла на 90 мм.

Эффективная теплоотдающая поверхность бака [4]:

 

м2

 

Эффективная боковая теплоотдающая поверхность бака [4]:

 

м2

 

Площади конвективного и лучистого теплообмена [4]:

 

м2 м2

 

Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:

 

С

 

Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:

 

С

 

Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха [4]:

 

 

Температура масла в верхних слоях [4]:

 

С

 

Коэффициент теплоотдачи внутри бака [10].

Критерий Грасгофа:

 

К

К-1

К

м2/с

 

Определяющим размером здесь будет высота уровня масла в баке:

 

м

 

Критерий Нуссельта:

 

Вт/м?К

Вт/м2? К

 

Коэффициент теплоотдачи снаружи бака.

Критерий Грасгофа:

 

К

К-1

К

м2/с

м

Критерий Нуссельта:

 

Вт/м?К

Вт/м2? К

 

Коэффициент теплопередачи через стенку бака:

 

 

Поток теплоты через стенку бака трансформатора:

 

Вт

 

Температура наружной поверхности бака:

 

С

 

Среднее значение температуры масла в баке:

 

С

Вследствие падения уровня масла в баке трансформатора между крышкой бака и верхними слоями масла образуется воздушная прослойка, теплопередачу в которой будем рассчитывать через ?эф - эффективный коэффициент теплопроводности.

Критерий Грасгофа:

В качестве определяющей температуры принимаем среднюю температуру между маслом и окружающим воздухом [10]:

 

С

К

К-1

К

м2/с

Вт/м?К

 

Эффективный коэффициент теплопроводности воздуха:

 

Вт/м?К [10]

 

Коэффициент теплоотдачи внутри бака:

Критерий Грасгофа:

К

К-1

К

 

Критерий Нуссельта:

 

Вт/м?К

Вт/м2? К

 

Коэффициент теплоотдачи снаружи бака:

Критерий Грасгофа:

 

К

К-1

К

м2/с

м

 

Критерий Нуссельта:

 

Вт/м2? К

 

Коэффициент теплопередачи через крышку бака:

 

 

Поток теплоты через крышку бака трансформатора:

 

Вт

 

Температура крышки бака трансформатора:

С

 

Разность температур между стенкой и крышкой бака:

 

С

 

Данные расчетов при различны температурах окружающего воздуха и различной загрузке трансформатора сведены в таблицу 11.

 

Таблица 11. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 90мм.

Коэффициент ТемператураТемператураТемператураТемператураРазность температурзагрузкиокружающеговерхних слоевстенки бакакрышки бака между стенкой итрансформаторавоздухамаслатрансформаторатрансформаторакрышкой бака 3050,443,433,89,6 1535,428,318,69,70,2020,413,23,59,7 -155,4-1,8-11,49,6 -30-9,6-17-26,69,6 3057,748,43513,4 1542,733,319,813,50,4027,718,24,713,5 -1512,73,1-10,213,3 -30-2,3-12,2-25,413,2 3068,75636,919,1 1553,740,921,619,30,6038,725,76,519,2 -1523,710,6-8,419 -308,7-4,8-23,718,9 3082,765,839,226,6 1567,750,723,926,80,8052,735,58,726,8 -1537,720,3-6,226,5 -3022,74,7-21,626,3 3099,277,541,935,6 1584,262,326,435,91069,24711,235,8 -1554,231,7-3,735,4 -3039,216-19,235,2

При падении уровня масла свыше 130 мм начинает оголяться активная часть и процесс конвективного теплообмена пойдет другим образом, поэтому последний расчет проводим при падении уровня масла на 130мм. Данные расчетов при различны температурах окружающего воздуха и различной загрузке трансформатора сводим в таблицу 12.

 

Таблица 12. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 130мм.

Коэффициент ТемператураТемператураТемператураТемператураРазность температурзагрузкиокружающеговерхних слоевстенки бакакрышки бака между стенкой итран