Определим размеры бака трансформатора.
Минимальные длина и ширина бака трансформатора соответственно:
(5.8) | |
(5.9) |
где изоляционные расстояния (по [1], таблице 5.3): , , , , , - диаметр изолированного отвода ВН; - размер неизолированного отвода обмотки НН.
Тогда по формуле (5.8):
Рисунок 9 - Основные размеры бака
Высота активной части трансформатора:
(5.10) |
где, - толщина подкладки под нижнее ярмо; - высота ярма магнитной системы.
Тогда по формуле (5.10):
Глубина бака:
(5.11) |
где расстояние от верхнего ярма до крышки бака по таблице 5.4 в [1].
Тогда по формуле (5.11):
Среднее превышение температуры масла, омывающего обмотки, над воздухом должно быть не более величины:
(5.12) |
где .
Тогда по формуле (5.12):
Среднее превышение температуры бака над воздухом:
(5.13) |
где - перепад температуры между маслом и стенкой бака.
Тогда по формуле (5.13):
Значение должно удовлетворять неравенству:
(5.14) |
- неравенство выполняется.
Предварительное значение необходимой поверхности конвекции бака:
(5.15) |
где , - соответственно потери короткого замыкания и холостого хода.
Тогда по формуле (5.15):
Примем бак прямоугольной формы. Тогда фактическая поверхность теплоотдачи:
(5.16) |
где коэффициент, учитывающий закрытие части поверхности крышки вводами НН и ВН и различной арматурой; поверхность крышки бака .
Тогда по формуле (5.16):
Применим бак трансформатора с навесными радиаторами.
В трансформаторах мощностью от 100 до 6300 кВ∙А используют радиаторы с прямыми вертикальными трубами овального сечения с размерами овала 72 × 20 мм и толщиной стенки трубы 1,5 мм (рис. 10). Эти радиаторы выпускаются с одним рядом труб по 7 труб в ряду и с двумя рядами по 10 труб в ряду. Для радиатора с двумя рядами труб размеры и равны 505 и 253 мм соответственно.
Рисунок 10 – Трубчатый радиатор с прямыми трубами
Присоединительный размер (расстояние между осями патрубков или центрами фланцев коллекторов радиатора) определим из неравенства: , где и - минимальные расстояния центра фланцев радиатора от нижнего и верхнего срезов бака соответственно. Для радиаторов с прямыми трубами по рисунку 7 , . Тогда: . Тогда примем .
Тогда по таблице 5.5 в [1] примем основные данные радиаторов:
поверхность конвекции труб ; поверхность конвекции двух коллекторов ; масса стали – ; масса масла – .
Определим поверхность конвекции радиатора, приведенная к поверхности гладкой стенки:
(5.17) | |
где – коэффициент, учитывающий улучшение теплоотдачи конвекцией радиатора по сравнению с вертикальной гладкой стенкой. Для радиаторов с прямыми трубами ; , - поверхности конвекции труб и двух коллекторов. Тогда по формуле (5.17): |
Необходимая поверхность конвекции всех радиаторов трансформатора:
(5.18) |
Необходимое по условиям охлаждения число радиаторов:
(5.19) |
Примем число радиаторов .
Фактическая поверхность конвекции бака с навесными радиаторами:
(5.20) |
Поверхность излучения бака:
(5.21) |
где для бака с навесными радиаторами ; .
Тогда по формуле (5.21):