Расчет трансформатора ТМ100035 (стр. 8 из 8)
Такая оценка может быть получена на основе закона Ньютона-Рихмана, описывающий процесс конвективного переноса теплоты
 , Вт | (8.1) |
где P- мощность, выделяемая в объеме нагреваемого тела;
Похл - площадь поверхности тела, через которую происходит охлаждение;
a - коэффициент теплоотдачи с поверхности;
Q - температура нагреваемого тела;
Qос - температура окружающей среды.
При этом предполагается, что весь внутренний объем трансформатора представляет собой однородное тело с идеальной теплопроводностью.
Для проведения тепловых расчетов удобно ввести величину перегрева - превышения температуры охлаждаемой поверхности на температурой охлаждающей среды
 , оС | (8.2) |
В нашем случае мощность Р в уравнении (8.1) - это мощность потерь холостого хода и короткого замыкания, которые были определены на этапе электромагнитного расчета, и таким образом, на этапе теплового расчета являются заданной величиной. Величина перегрева определяется классом применяемой изоляции и потому также известна. Поэтому тепловой расчет сводится к определению поверхности охлаждения, обеспечивающей допустимые значения перегрева при заданной мощности потерь
 , | (8.3) |
Для масляного трансформатора поверхностью охлаждения является поверхность бака. С увеличением габарита трансформатора мощность потерь растет быстрее, чем объем а следовательно и поверхность бака. Для уменьшения габаритов в этом случае применяют баки с волнистой поверхностью, радиаторы, обладающие развитой поверхностью охлаждения. Ориентировочно, тип бака можно определить по табл. 8.1.
Таблица 8.1.
Области применения баков различной конструкции
| тип бака | вид охлаждения | мощность кВА |
| Бак с гладкими стенками | М | 25-40 |
| Бак со стенками в виде волн | М | 40-630 |
| Бак с навесными радиаторами с прямыми трубами | М | 100 -6300 |
| Бак с навесными радиаторами с гнутыми трубами | М | 2500-10000 |
8.1. Коэффициент теплоотдачи с плоской поверхности;
 , Вт/(м2 . оС) | (8.4) |
где kф - коэффициент формы поверхности (для гладкой стенки kф=1)
8.2. Предварительное значение общей поверхности охлаждения
 , мм2 | (8.5) |
Величину перегрева в (8.5) принять равной DQ=65оС.
8.3. Поверхность охлаждения радиаторов
 , мм2 | (8.6) |
где kф = 1.3 - коэффициент формы поверхности для радиаторов.
8.4.Используя табл. 8.2, выбрать необходимое количество и тип радиатора.
 |
| Рис. 8.1. Размеры радиатора |
Таблица 8.2.
Основные данные трубчатых радиаторов с прямыми трубами.
| РазмерА, мм | ПоверхностьПрад, м2 | Вес, кг | |
| стали | масла | ||
| С одним рядом труб | |||
| 710 | 0,746 | 12,9 | 8,5 |
| 900 | 0,958 | 15,35 | 10,9 |
| С двумя рядами труб | |||
| 710 | 2,135 | 34,14 | 24 |
| 900 | 2,733 | 41,14 | 30 |
| 1150 | 3,533 | 50,14 | 38 |
| 1400 | 4,333 | 53,94 | 46 |
| 1615 | 4,961 | 67,14 | 53 |
| 1800 | 5,613 | 73,94 | 57 |
| 2000 | 6,253 | 81,98 | 64 |
| 2200 | 6,893 | 89,18 | 72 |
| 2400 | 7,533 | 95,68 | 78 |
ПРИМЕЧАНИЯ:
1. Минимальное расстояние осей фланцев радиатора от нижнего и верхнего срезов стенки бака
и 
- соответственно 0,085 и 0,10 м.2. Ширина радиатора (В) 354 мм для однорядного и 505 мм для двухрядного.
3. Длина радиатора (С) 158 и 253 мм соответственно.
Принимаем трубчатые радиаторы с прямыми трубами со следующими параметрами
| РазмерА, мм | ПоверхностьПрад, м2 | Вес, кг | |
| стали | масла | ||
| С двумя рядами труб | |||
| 2000 | 6,253 | 81,98 | 64 |
ЛИТЕРАТУРА
1. Вольдек А. И. Электрические машины. Л: Энергия, 1978, 832 с.
2. Сергеенков Б.Н., Киселев В.М., Акимова Н.А. Электрические машины: Трансформаторы: Учеб. пособие для электромех. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1989 - 352 с.
3. Лейтес Л.В.. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. М.:Энергия, 1981. 392 с.
4. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: Учеб. пособие для вузов, 5 -е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986. 528 с.
5 . Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов. -М. - Л: Госэнергоиздат. 1959.360с.
6. Аншин В.Ш., Хадяков З.Т. Сборка трансформаторов и их магнитных систем. М.: Высш. шк. 1895. 272 с..
7. Боднар В. В. Нагрузочная способность силовых масляных трансформаторов. М.: Энергоатоминздат, 1983. 176 с.
8. Испытания мощных трансформаторов и реакторов /Г. В. Алексенко, А.К.Ашрятов, Е.В.Веремей, Е.С.Фрид. М-: Энергия, 1978. 519 с.
9. ГОСТ 11 677-85. Трансформаторы силовые масляные.