7.3 Проверочный тепловой расчет трансформатора
Среднее превышение температуры стенки бака над температурой окружающего воздуха
Среднее превышение температуры вблизи стенки над температурой стенки бака
Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха
Θмвв = 1,2·(Θбв + Θмб) = 1,2·(33,54 + 6,44) = 47,97 0С.
Превышение температуры обмотки НН над температурой окружающего воздуха
Θо в н = Θо н ср + Θо м н + Θбв + Θмб =16,46+15,1+33,54+6,44 =71,540С.
Превышение температуры обмотки ВН над температурой окружающего воздуха
Θо в в = Θо в ср + Θо м в + Θбв + Θмб = 29,12+27,7+33,54+6,44 =96,8 0С
Превышения температуры масла в верхних слоях и температуры обмоток над температурой окружающего воздуха не должны превышать допустимые значения для масляных трансформаторов по ГОСТ и ТУ.
Для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторные масла должны обладать наименьшей вязкостью при температуре 95, 125°С для разных марок масла.В нашем расчёте данные условия выполняются
8 Оценка эксплуатационных свойств трансформатора
Формула определения КПД трансформатора в относительных единицах:
Зададимся значениями cosφ= (0.7;0.8;0.9) и кзазр = от 0.2 до 1.5 построим график η=f(cosφ; кзазр )
3 Нияу д-231с 2 1
1 – КПД стандартного трансформатора при cos φ, равном 0,9;
2 – КПД стандартного трансформатора при cos φ, равном 0,8;
3 – КПД стандартного трансформатора при cos φ, равном 0,7
Рисунок 12 – Изменение КПД стандартного и разработанного трансформаторов
По формуле определим коэффициент загрузки:
Зададимся значениями cosφ= (0.7;0.8;0.9) и кзазр = от 0.2 до 1.5 построим график внешней характеристики по формуле:
3 2 Сти нияу д-231с 1
1 – КПД стандартного трансформатора при cos φ, равном 0,9;
2 – КПД стандартного трансформатора при cos φ, равном 0,8;
3 – КПД стандартного трансформатора при cos φ, равном 0,7
Рисунок 13 – Внешние характеристики стандартного и разработанного трансформаторов
Заключение
В курсовом проекте произведен расчет силового трансформатора типа ТМ – 160/10. Разработанный трансформатор имеет магнитопровод стержневой конструкции, набранный из листов холоднокатаной электротехнической стали марки 3405 с толщиной листа 0,35 мм.
В качестве проводникового материала в обмотках использована медь. Конструктивное исполнение обмоток: ОНН Расчет цилиндрической многослойной обмотки из алюминиевой фольги (ленты); ОВН – Расчет многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода. Для изготовления трансформатора необходимо 348,88кг.электрической стали и 245,8 кг алюминия.
Расчетное значение потерь короткого замыкания Рк на 4,5% больше требуемого ГОСТом. Расчетное значение потерь холостого хода Рх на 2,3 % больше заданного значения, что не превышает допустимого отклонения 7,5 %. Полученные величины потерь можно считать удовлетворительными, так как зависящие от них параметры трансформатора находятся в допустимых пределах:
- плотность теплового потока на поверхности обмоток q1 = 1065,09Вт/м2 и q2 = 747,87 Вт/м2 что меньше допустимой для трансформаторов с естественным масляным охлаждением qдоп = 1200 Вт/м2.
Проведенный тепловой расчет трансформатора показал эффективность функционирования принятой системы охлаждения – 7 труб в один ряд. Расчетные превышения температуры обмоток над температурой воздуха Θовв = 96,8 Со и Θовн = 71,5 Со, а также превышение температуры верхних слоев масла в баке над температурой воздуха Θмв = 6,64 Со, не выходят за пределы допустимых значений соответственно , но для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторные масла должны обладать наименьшей вязкостью при температуре 95, 125°С для разных марок масла.
Расчетный ток холостого тока Iх на 70,9 % меньше заданного значения. В связи с этим, трансформатор будет более эффективен в процессе эксплуатации. Расчетное значение напряжения короткого замыкания Uк на 3,8 % меньше заданного.
Приведенный выше анализ результатов расчета позволяет сделать вывод о том, что разработанный трансформатор в основном удовлетворяет заданным техническим условиям и требованиям ГОСТ и может быть реализован для практической эксплуатации.
Литература
1. А.Ю Агеев, О.В Мельничук. Расчёт силового трансформатора общего назначения: Пособие по курсовому проектированию.-Северск.СТИ ТПУ,2001г.-151с.
2. Токарев Б.В. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат. 1990. – 638 с.
3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций.-М.: Энергоатомиздат, 2005.
4. Крючков И.П. и др. Электрическая часть электростанций и подстанций.-М.: Энергия, 1978.
5. Агеев А.Ю., Валеева Е.В., Груздева Л.А. Составление аннотации и заключения на иностранном языке: Руководство для студентов. – Северск.: СТИ ТПУ, 1997.-57 с.