Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке, %

5.3.6 Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке, %,

= = = 98,3%.

6. Тепловой расчет трансформатора

6.1 Удельная тепловая нагрузка обмотки НН, Вт/м²

q_оНН = (21,4 ^. I_кат. ^. _кат. ^{. .} К_д) / (К_зак. ^. Н_о^. n_пов.),

где I_кат. – ток проходящий через катушку, А;

_кат. – число витков в катушке;

К_д – коэффициент учитывающий добавочные потери;

n_пов – число теплоотдающих поверхностей

К_зак. – коэффициент закрытия.

К_зак. = 1 -

К_зак. = 1-= 0,84

q_оНН =  = 2518,245 Вт/м²

6.2 Удельная тепловая нагрузка обмотки ВН, Вт/м²

К_зак. = 1- (2nВ / (Д₂^/ +Д₂^//)) = 1-(2^. 4 ^. 8/ 3,14(37,7+93,7))= 0,85 Вт/м²

q_оВН =21,4 ^. 144,5 ^. 178 ^. 2,8 ^. 2,74/ 0,85 ^. 73,27 ^. 3 = 2260,166 Вт/м²

6.3 Привышение температуры обмоток ВН и НН над температурой масла, ^оС, табл. 10.3 (1)

_омНН  = 0,159 ^. q_оНН^0,7 = 0,159 ^. 2518,24^0,7 = 38,2^оС

_омВН = 0,159 ^. q_оВН^0,7 = 0,159 ^. 2260,17^0,7 = 35,4^оС.

6.4 Находим ширину бака, см

В_б = Д^//₂ +2а_об,

Где Д^//₂ – наружный диаметр обмотки;

а_об - изоляционное расстояние от внешней обмотки до стенки бака, принимаем 6см, по табл.10.7 (1),

В_б = 93,7 + 2 ^. 6 = 105,57 см, принимаем 106 см.

6.5 Определим длину бака,см

А_б = 2А + В_б,

Где А – расстояние между осями стержней магнитопровода, см,

А_б = 2 ^. 95 + 106 = 296 см.

6.6 Определим глубину бака, см

Н_б = Н + 2 h_я + h_{я кр} ,

Где Н – высота окна, см;

h_я – высота ярма, см;

h_{я кр} – сумма расстояний от магнитопровода до дна и крышки бака, принимаем 20см по табл.10.7 (1)

Н_б = 78,57 + 2 ^. 17,5 +20 = 133,57 см.

6.7 Поверхность гладкого овального бака и крышки, м²

П_б = (2(А_б – В_б) + πВ_б) = (2(296 – 106) + 3,14 ^. 106) = 9,5 м²

6.8 Определяем допустимое среднее превышение температуры масла над воздухом из условия, чтобы температура наиболее нагретой катушки обмоток превышала темтературу воздуха не более, чем допускает ГОСТ 11677-85, т.е

_м = 65⁰С -_о.м = 65 – 38,2 = 26,8^оС

6.9 Для этого превышения температуры, определяем превышение температуры в верхних слоях масла

_мВВ = 1,2 _мВ + _м , где _м – поправка, _м = (а_ц – 0,48) / 0,03,

а_ц – отношение высоты центра потерь (активной части) высота центра охлаждения бака.

 а_ц = Н_n / Н_охл. = (Н + h_я)/(2Н_б – Н _о.р – 30) = = 0,75

_м = = 9^оС _мВВ = 1,2 ^. 26,8 + 9 = 41,2 41^оС

По табл. 10.6 (1) определяем q_б = 551Вт/м².

6.10 Потери отводимые с поверхности бака, Вт

Q_б = (П_б + 0,75П_кр.) = 9,5 + 0,75 ^. 2,9 = 11,67 Вт

6.11 Потери отводимые с поверхности радиаторов,Вт

Q_р =Р_о +Р_к - Q_б = 210,33 + 10453,98 – 11,67 =10652,64 Вт.

6.12 Необходимая поверхность радиаторов, м²

П_р = Q_р / q_б = = 23,67 м²

По табл. 10.8 (1) выбираем два радиатора Н_р =1295 мм; Н_ор = 1100 мм;

С тремя рядом труб П_р =13,05 м²; М_р = 148 кг; М_тр = 81 кг.

7. Расчет массы трансформатора

7.1 Масса активной части, кг

М_а.ч. = 1,2(М_пр + М_ст.),

Где М_пр – масса провода, кг

М_пр = 1,06(М_мНН + 1,05М_мВН + М_отвНН + М_отвВН) = 1,06( 247,35 + 1,05 ^. 2310,48 + 11,09 ^. 0,23) = 2845,7 кг

М_а.ч. = 1,2(2845,7 + 487,73) = 4000 кг.

7.2 Масса бака с радиаторами, кг

М_б = _ст ^. V_б.ст + М_р, Где _ст = 7890 кг/м³

V_б.ст =

= П_б + П_кр +П_д = 9,5 + 2,9 + 2,9 = 15,3, где П_кр = 2,9

_ст – толщина стали бака, _ст = 10 мм

V_б.ст. = 15,3 ^. 0,01 = 0,153

М_б = 7850 ^. 0,153 + 2 ^. 148 = 426,05

7.3 Общая масса масла, кг

М_м = 1,05(0,9(V_б – V_а.ч.) + М_тр ^. 10³ ,

где V_б – объем бака, м³;

V_б = П_д Н_б = 2,9 ^. 1,33 = 3,86 м³

V_а.ч – объем активной части, м³

V_а.ч = М_а.ч. / _а.ч. =  =0,72 м³

М_тр – масса масла в элементах системы охлаждения

М_м = 1,05(0,9(3,86 – 0,72) +2 ^. 0,148) = 3,27 кг

7.4 Масса трансформатора, кг

М_тр = М_а.ч + М_м + М_б = 4000 + 3,27 + 426,05 = 4429,3 кг = 4,429 т

Список используемой литературы

1.  Гончарук А.И. Расчет и конструирование трансформаторов, М. Энергоиздат, 1990.

2.  Тихомиров П.М Расчет трансформаторов, учебное пособие для ВУЗов, М. Энергоиздат, 1986.

3.  Васютский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов, Л. Энергия, 1970.

4. Вольдек А.И. Электрические машины, учебник для студентов высших технических учебных заведений, Л. 1966.

5. Дымков А.М. Расчет и конструирование трансформаторов, М. Высшая школа, 1971.