Реферат Розрахунок трансформатора ТМ1000/35

Тема: Курсовые обзорные

а П бак - площа кришки і бічній поверхні.

8. ТЕПЛОВОЇ РОЗРАХУНОК

Тепловий стан електричної машини є важливим чинником її працездатності. Це пов'язано, перш все, з тим, що робота будь-якої електричної машини зв'язана з наявністю ізоляції між струмоведучими частинами. В якості ізоляції електричних машин найчастіше використовуються матеріали органічного походження (в трансформаторі це папір і масло), в які швидко руйнуються при відносно невеликих температурах - Близько 200 про С. Крім цього в таких матеріалах відбуваються природні процеси старіння, різко прискорюються при підвищенні температури. Так в діапазоні температур 80-120 про З збільшення температури на кожні 6 про призводить у зниження терміну служби ізоляції в два рази. Так при терміні служби ізоляції трансформатора близько 20 років тривалий збільшення температури на 30 про вище допустимої призведе до скорочення терміну служби до півроку, а на 40 про - до двох місяців. Таким чином машина, правильно спроектована в електромагнітному відношенні, може виявитися зовсім непрацездатною в тепловому. Зазначені обставини обумовлюють надзвичайну значимість теплових розрахунків електричних машин. Однак, з огляду на те, що, навчальний план спеціальності складений так, курси з теорії нагріву читаються пізніше виконання проекту, то тепловий розрахунок трансформатора різко спрощений і являє собою лише приблизну оцінку теплового стану трансформатора.

Така оцінка може бути отримана на урахуванням закону Ньютона-Рихмана, що описує процес конвективного переносу теплоти

, Вт

(8.1)

де P - потужність, що виділяється в обсязі тіла, що нагрівається;

П охол - площа поверхні тіла, через яку відбувається охолодження;

a - коефіцієнт тепловіддачі з поверхні;

Q - температура тіла, що нагрівається;

Q ос - температура навколишнього середовища.

При цьому передбачається, що весь внутрішній об'єм трансформатора являє собою однорідне тіло з ідеальною теплопровідністю.

Для проведення теплових розрахунків зручно ввести величину перегріву - перевищення температури охолоджуваної поверхні на температурою охолоджуючої середовища

, про С

(8.2)

У нашому випадку потужність Р в рівнянні (8.1) - це потужність втрат холостого ходу і короткого замикання, які були визначені на етапі електромагнітного розрахунку, і таким чином, на етапі теплового розрахунку є заданою величиною. Величина перегріву визначається класом застосовуваної ізоляції і тому також відома. Тому тепловий розрахунок зводиться до визначення поверхні охолодження, що забезпечує допустимі значення перегріву при заданій потужності втрат

(8.3)

Для масляного трансформатора поверхнею охолодження є поверхня бака. Із збільшенням габариту трансформатора потужність втрат зростає швидше, ніж обсяг а отже і поверхня бака. Для зменшення габаритів в цьому випадку застосовують баки з хвилястою поверхнею, радіатори, що володіють розвиненою поверхнею охолодження. Орієнтовно, тип бака можна визначити за табл. 8.1. p> Таблиця 8.1.

Області застосування баків різної конструкції

тип бака

вид

охолодження

потужність

кВА

Бак з гладкими стінками

25-40

Бак зі стінками у вигляді хвиль

40-630

Бак з навісними радіаторами з прямими трубами

100 -6300