Курсовая работа (т): Расчет масляного трансформатора

.

Средний перепад температуры составляет 2/3 полного перепада, формула (9.4) [Л.1, стр. 409]:

Для цилиндрически обмоток из прямоугольного или круглого провода перепад на поверхности обмотки масляного трансформатора определяется по формуле (9.19) [Л. 1, стр. 425]:

,

где k = 0,285

Для обмотки НН:

.

Для обмотки ВН:

 ,

что ниже допустимой плотности 1600.

Среднее превышение температуры обмотки над средней температурой масла определяется по формуле (9.21) [Л. 1, стр. 428]:

;

6.2 Тепловой расчет бака

Минимальная длинна бака трехфазного трансформатора определяется по формуле (9.22) [Л. 1, стр. 430]:

где  - расстояние от обмотки ВН до стенки бака.

 принимаем равным 1,1 м.

Минимальная ширина бака трансформатора определяется по формуле (9-23) [Л. 1, стр. 428]:

где  - размеры, показанные на рисунке 8.

- изоляционное расстояние от изолированного отвода обмотки ВН (внешней) до собственной обмотки по таблице 4.11 [Л. 1, стр. 199]; кВ.

 - расстояние от прессующей балки ярма до отвода с кВ по таблице 4.11 [Л. 1, стр. 199].

 - изоляционное расстояние от неизолированного или изолированного отвода обмотки НН и СН до обмотки ВН по таблице 4.12 [Л. 1, стр. 200]; кВ.

 - изоляционное расстояние от отвода НН или СН до стенки бака по таблице 4.11 [Л. 1, стр. 199]; кВ.

 - диаметр изолированного отвода обмотки ВН при классах напряжения 10 и 35 кВ, при мощностях до 10000 кВт и  при больших мощностях.

 - диаметр изолированного отвода от обмотки НН или СН, равный , или размер неизолированного отвода НН (шины), равный 10 - 15 мм.

 мм

 м,

принимаем =0,44 м.

Рисунок 11 - Изоляционные расстояния отводов

Высота активной части может быть определена по формуле (9.24) [Л. 1, стр. 431]:

 м,

где  - толщина подкладки под нижнее ярмо принимается раной 0,05м.

Общая глубина бака определяется по формуле (9.25) [Л. 1, стр. 431]:

м,

где - расстояние от верхнего ярма трансформатора до крышки бака принимается равным 0,16 м из таблицы 9.5 [Л. 1, стр. 431].

Среднее превышение температуры масла, омывающего обмотки, должно быть не более значения, посчитанного по формуле (9.32) [Л. 1, стр. 434]:

Перепад температуры между маслом и стенкой бака определяется по формуле (9.33) [Л. 1, стр. 434]:

,

где  - не превышает 5-6

Необходимо проверить условие (9.34) [Л. 1, стр. 434]:

- удовлетворяется.

Поверхность излучения бака для овального сечения в предварительном расчете может быть определена по формуле (9.35) [Л. 1, стр. 435]:

 м²,

Поверхность конвекции бака определяется по формуле (9.30) [Л. 1, стр. 433]:

 м²

Из таблицы 9.7 [Л. 1, стр. 439] выберем необходимые данные для охлаждающих труб и сведем их в таблицу 4.

Таблица 4

Данные охлаждающих труб

Расстояние между осями труб наружного ряда:

где с, e - минимальные расстояния оси труб от дна и крышки бака, с = 70 мм, e = 80 мм по таблице 9.8 [Л. 1, стр. 439].

Расстояние между осями труб внутреннего ряда:

Развернутая длинна трубы наружного ряда равна:

,

где  - прямой участок для внутреннего ряда труб, принимается равным 50 мм.

развернутая длина трубы внутреннего ряда:

Прямой участок для наружного ряда труб равен:

Число труб в ряду для обеспечения этой общей длины определяется по формуле (9.44) [Л. 1, стр. 440]:

Поверхность излучения крышки находится по формуле:

где 0,16 - удвоенная ширина верхней рамы бака;

коэффициент 0,5 учитывает закрытие поверхности крышки вводами и арматурой.

Поверхность излучения бака с трубами определяется по формуле (9.45) [Л. 1, стр. 440]:

где d - диаметр круглой трубы или большой размер поперечного сечения овальной трубы, d = 72 мм.

Поверхность конвекции труб определяется по формуле (9.47) [Л. 1, стр. 440]:

,

где  - поверхность 1 м трубы, равная 0,16 м² по таблице 9.7 [Л. 1. стр. 439].

Поверхность конвекции бака определяется по формуле (9.46) [Л. 1, стр. 440]:

м²,

где и  - коэффициенты, равные 1 и 1,344 соответственно по таблице 9.6 [Л.1, стр. 432].

Среднее превышение температуры стенки бака над окружающим воздухом определяется по формуле (9.49) [Л. 1, стр. 446]:

Превышение температуры масла вблизи стенки над стенкой бака может быть приближенно посчитано по опытной формуле (9.50) [Л. 1, стр. 446]:

,

где  - коэффициент, равный 1,0 при естественом масляном охлаждении [Л. 1, стр. 446].

Превышение температуры масла в верхних слоях над окружающим воздухом определяется по формуле (9.51) [Л. 1, стр. 446]:

<60,

где  - коэффициент для трубчатых баков может быть принят равным 1,2.

7. Определение массы ТР

Объём бака трансформатора рассчитывается по формуле:

где - плотность активной части, принимает значение 5500 кг/м³.

Объём масла в баке определяется по формуле:

Масса масла в баке:

Масса масла в элементах системы охлаждения (трубах):

,

Общая масса масла определяется по формуле:

Общая масса трансформатора определяется по формуле:

Объём расширительного бака определяется исходя с общего веса масла:

м³

Соответственно диаметр расширительного бака при его длине l_р = 0.8м равен:

м

Вывод

В данном курсовом проекте был спроектирован и рассчитан масляный трансформатор с ПБВ мощностью 160 кВА. Были определены его основные электрические величины, рассчитаны обмотки высокого и низкого напряжения, 35 и 0,69 кВ соответственно. Также был проведён расчёт магнитной системы трансформатора и характеристик короткого замыкания.

Расчётные данные находятся в промежутке, который удовлетворяет требования ГОСТа.

Список используемой литературы

1. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: Учеб. пособие для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2013. - 528с

.   Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов. - изд. 2 М., Л.: Государственное энергетическое издательство, 1959.

3.       Гончарук А.И. Расчет и конструирование трансформаторов. М.: «Энергоатомиздат», 1990. - 256 с.