Вибір основних розмірів бака

4.2 Вибір основних розмірів бака

По п. 9.6 [1], табл. 9.4, потужності трансформатора вибираємо конструкцію гладкого бака з радіаторами і прямими трубами по рис. 9.16 [1] і рис.10.3 [3] .

Ізоляційні відстані відводів (рис. Б.1) визначаємо до пресуючої балки верхнього ярма і стінки бака. До остаточної розробки конструкції зовнішні габарити пресуючих балок приймаємо рівними зовнішньому габариту обмотки ВН.

Ширина бака визначається з умови ізоляції відводів від зовнішньої обмотки ВН і стінок бака. Відводи НН – шина з міді, площа перерізу аналогічно перерізу обмотки НН =292,8 мм².

Товщина голої шини НН

=

8

мм.

Ширина голої шини НН

=

36,6

мм.

Вибираємо товщину ізоляції на сторону відвода НН по табл. 4.11 для випробувальної напруги=5 кВ (стор.199 [1]).

=

0

мм.

Загальна товщина відвода НН (див. рис. 3.13)

=8+2•0=8,0 мм.

Відвод ВН – шина з міді, площа перерізу аналогічно обмотки ВН

=23,4∙1=23,40 мм².

Товщина голої шини ВН

=

1

мм.

Ширина голої шини ВН

=

23,4

мм.

Вибираємо товщину ізоляції на сторону відвода ВН по табл. 4.11 для випробувальної напруги =25 кВ

=

2

мм.

Загальна товщина відвода ВН (див. рис. 3.13)

=1+2∙2=5,0 мм.

Відстань від відвода ВН до стінки бака по табл. 4.11 [1] (=25 кВ)

=

20

мм.

Відстань від відвода ВН до пресуючої балки ярма по табл. 4.11 [1]. (=25 кВ)

=

15

мм.

Відстань від відвода НН до стінки бака по табл. 4.11 [1] (=5 кВ)

=

22

мм.

Відстань від відвода НН до обмотки ВН по табл. 4.12 [1] (=5 кВ)

=

20

мм.

Мінімальна ширина бака

=0,408+(20+15+22+20+8,0+5,0)∙10^-3=0,498 м.

Приймаємо ширину бака

=

0,49

м.

при центральному положенні активної частини трансформатора в баку.

Мінімальна довжина бака. Попередньо визначаємо мінімальну розрахункову відстань від стінки бака до обмотки ВН по табл. 4.12 для випробувальної напруги обмотки ВН =25 кВ

=

20

∙10-3 м.

Тоді

=2∙0,426+0,408+2∙0,02 =1,30 м.

Приймаємо довжину бака

=

1,3

м.

Висота активної частини

0,569+2∙0,215 +0,05=1,05 м

де  - товщина бруска між дном бака і нижнім ярмом 0,05 м.

Приймаємо відстань від верхнього ярма до кришки бака по табл. 9.5 [1] для класу напруги обмтки ВН =6000 В при перемикачі відгалужень, розташованому горизонтально між ярмом і кришкою бака

=

0,16

м.

тоді глибина бака

=1,05+0,16=1,21 м.

приймаємо глибину бака

=

1,35

м.

Розміщення активної частини трансформатора в баку показане на рис. 4.2.

Допустиме перевищення середньої температури масла над температурою навколишнього повітря для найбільш нагрітої обмотки

=65-21,21=44 .

Знайдене середні перевищення може бути допущено, оскільки перевищення температури масла у верхніх шарах в цьому випадку буде

=1,2∙44=52,8<60 .

Приймаючи попередньо перепад температури на внутрішній поверхні стінки бака  і запас 2, знаходимо середнє перевищення температури зовнішньої стінки бака над температурою повітря

44-5-2=37 .

Для вибраного розміру бака розраховуємо: периметр бака (конструкція бака прямокутна)

=2∙(1,3+0,49)=3,58 м.

Поверхня конвекції гладкої стінки бака

=3,58∙1,35=4,83 м².

Орієнтовна поверхня випромінювання бака з навісними радіаторами по (9.35)

=1,5∙4,83=7,25 м²

де  - коефіцієнт, що враховує відношення периметра поверхні випромінювання до поверхні гладкої частини бака і приблизно рівний 1,5 для бака з навісними радіаторами, приймаємо =1,5.Орієнтовна необхідна поверхня конвекції для заданого значення 37

1,05∙(9196+1692)/(2,5∙37^1,25)-1,12∙7,25= 41,99 м².

Поверхня кришки прямокутного бака

=(1,3)∙(0,49+0,16)=0,85 м²

де 0,16 – подвоєна ширина верхньої рами бака.

Поверхня конвекції кришки бака

=0,5∙0,85=0,43 м²,

де коефіцієнт 0,5 враховує закриття поверхні кришки вводами і арматурою.

Поверхня конвекції радіаторів

= 41,99-4,83-0,43=36,73 м².

Використовуємо радіатори з прямими круглими трубами. Є два конструктивні варіанти радіаторів: один варіант по рис 9.16 [1] (конструкція приведена на рис.Б.3), характеристики – в табл.9.9 [1] і в табл.Б.1.

Радіатори випускають з одним рядом труб – 7 труб в ряду і з двома рядами – 20 труб в ряду. Для радіаторів з одним рядом труб розміри  і  складають 354 і 158 мм (див. рис. 9.16 [1]), для радіаторів з двома рядами – 505 і 253 мм.

Таблиця 4.1. Характеристики трубчатого радіатора з прямими трубами*

Кількість радіаторів,	Розмір А,  мм	Поверхня конвекції труб, , м2	Поверхня конвекції двох колекторів, м2	Мінімальна відстань осі фланця від нижнього зрізу стінки бака, , м	Мінімальна відстань осі фланця від верхнього зрізу стінки бака, , м	Маса сталі, , кг	Маса масла, , кг
0	0	0	0	0	0	0	0

* Якщо радіатор не використовується, то в таблиці виставляємо нулі.

Для установки цих радіаторів глибина бака повинна бути не менше

0∙10^-3+0+0= 0,0 м

де  і  - відстані осей фланців радіатора від нижнього і від верхнього зрізів стінки бака по табл. 9.9 [1], табл. Б.1.

Другий варіант - для широкої поверхні бака використовуємо  радіатора по рис.10.3 [3] і табл.10.8 [3] (конструкція приведена на рис. Б.4 ), характеристики – в табл. Б.2.

Таблиця 4.2. Характеристики уніфікованого прямотрубного радиатора*

Відстань між осями,, мм	Висота,, мм	Ширина,, мм	Кількість рядів труб	Поверхня конвекції труб,, м2	Маса стали,, кг	Маса масла, , кг
1100	1295	579	7	26,1	287	161

*Якщо радіатор не використовується, то в таблиці виставляємо нулі.

При установці уніфікованого радіатора висоту бака в п.4.2.6 необхідно вибрати не менше =1,295 м. Отже, в п. 4.2.6 прийняти =1,295 м (якщо застосовувати цей радіатор).

Розміщення активної частини трансформатора в баку показано на рис. Б.2.

Розташування радіаторів на стінці бака показано на рис. Б.5.

Поверхня конвекції одного радіатора (конструкція - на рис. Б.3, характеристики – в табл. 9.9 [1] і табл.Б.1), приведена до поверхні гладкої стінки (коефіцієнт =1,26 по табл. 9.6 [1])

=1,26∙0+0=0,00 м².

Поверхня конвекції бака з радіаторами

0∙0,00+2∙26,1+4,83+0,43=57,46 м².