КПД и падение напряжения при нагрузке

КПД от коэффициента загрузки.

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru -коэффициент нагрузки трансформатора.

Максимальный КПД трансформатора.

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Рассчитаем значения КПД трансформатора для ряда значений коэффициента нагрузки b при cosj2 = 0,8, результаты занесем в таблицу.

b 0,01 0,05 0,1 0,25 0,51 0,75 1,0 1,25
h 0,53 0,849 0,91 0,958 0,967 0,964 0,959 0,953

Построим график зависимости h = f (b):

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Рис.7

Зависимость вторичного напряжения от нагрузки.

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru ,

где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru; КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Рассчитаем значения DU% для ряда значений коэффициента нагрузки b при cosj2 = 0,8, результаты занесем в таблицу.

b 0,25 0,51 0,75 1,0 1,25
DU% 1,25 2,55 3,759 5,01 6,26

Рассчитаем значения U2 для ряда значений DU%, результаты занесем в таблицу.

DU% 1,25 2,55 3,759 5,01 6,26
U2,B 389,8 384,96 379,96 374,96

Построим график зависимости U2 = f (b):

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Рис.8

Тепловой расчет трансформатора.

Поверочный тепловой расчет обмоток.

8.1.1.Обмотка ВН.

Удельные потери многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода определяются как потери в меди отнесенные к 1 см3 общего объема обмотки:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где значения d2 и d2¢ приняты в сантиметрах.

Условная теплопроводность обмотки, без учета междуслойной изоляции:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где lИЗ. = 0,0017 Вт/(см°С) – теплопроводность изоляции провода (изоляцией служит кабельная бумага, пропитанная лаком и погруженная в масло);

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru;

Средняя теплопроводность обмотки, приведенная к случаю равномерного распределения витковой и междуслойной изоляции:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где lМ.СЛ. = 0,0017 Вт/(см°С) – теплопроводность междуслойной изоляции по табл. 9-1 (Л-1).

Полный перепад температуры внутри обмотки:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru -радиальный размер наиболее широкой из двух катушек (содержит 4 слоя), на которые разделена обмотка (9-10) стр.421 (Л-1).

Средний перепад температуры по обмотке:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Перепад температуры между поверхностью обмотки и маслом:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Среднее превышение температуры обмотки над средней температурой масла:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

8.1.2. Обмотка НН

Удельные потери обмотки:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Условная теплопроводность обмотки, без учета междуслойной изоляции:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где lИЗ. = 0,0017 Вт/(см°С) – теплопроводность изоляции провода (изоляцией служит кабельная бумага, пропитанная лаком и погруженная в масло);

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru;

Средняя теплопроводность обмотки, приведенная к случаю равномерного распределения витковой и междуслойной изоляции:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где lМ.СЛ. = 0,0017 Вт/(см°С) – теплопроводность междуслойной изоляции по табл. 9-1 (Л-1).

Полный перепад температуры внутри обмотки:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru -радиальный размер обмотки.

Средний перепад температуры по обмотке:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Перепад температуры между поверхностью обмотки и маслом:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Среднее превышение температуры обмотки над средней температурой масла:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Тепловой расчет бака.

8.2.1. По табл. 9-4 (Л-1) в соответствии с мощностью трансформатора выбираем конструкцию гладкого бака с трубами.

8.2.2. Общая глубина бака (предварительно):

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ruпринимаем Н = 88 см

где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru -высота выемной части;

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru -высота ярма;

h – толщина подкладки, принимаем равной 4 см;

НЯК = 27 см – минимальное расстояние от ярма до крышки бака при напряжении 6 кВ по табл.9-5 (Л-1).

8.2.3. Допустимый средний перегрев масла над воздухом (9-32) (Л-1) стр.432:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где QО.М.СР – больший перегрев для обмоток ВН и НН.

8.2.4. Допустимый средний перегрев стенки бака над воздухом:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где QМ-Б =5-6°С по (Л-2) стр.26, принимаем равной 5°С

8.2.5. Поверхность теплоотдачи путем излучения предварительно определяем как обтягивающую, т.е. определяемую внешним периметром.

Для бака овального сечения в плане:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где k = 1,5 для бака с трубами по (9-35¢) (Л-1) стр.432-433.

8.2.6. Поверхность теплоотдачи путем конвекции (предварительно):

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru, где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

k = 1,1 – коэффициент учитывающий возможные отклонения фактических потерь трансформатора.

8.2.7. Окончательно выбираем конструктивные размеры бака:

  • Трубчатый бак овальной формы;
  • Длина бака - А = 81 см;
  • Ширина бака - В = 36 см;
  • Высота бака - Н = 88 см;
  • Периметр бака в плане - КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru;
  • Число рядов труб по табл.9-7 (Л-1) - n = 1;
  • Диаметр круглых труб d = 5,1/4,8 см (толщина стенки 0,15 см);
  • Шаг трубы по ряду tтр. = 25 см;
  • Число труб в ряду на поверхности бака - КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru
  • Минимальные расстоянии оси трубы от дна и крышки бака по табл.9-8 (Л-1) –

а = 6 см; с = 6 см; е = 7см.

· Радиус изгиба трубы – R = a = 15 см по табл.9-7 (Л-1)

8.2.8. Развернутая длина трубы по (Л-2) стр.26 рис.17:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

8.2.9. Общая длина всех труб: КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

8.2.10. Периметр поперечного сечения трубы: КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

8.2.11. Полная поверхность всех труб: КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

8.2.12. Поверхность конвекции гладкой части бака:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

8.2.13. Поверхность крышки:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru ; КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

bР = 4 см – ширина рамы.

8.2.14. Поверхность конвекции труб: КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

при n=1 коэффициент kП=1 (Л-2) стр.27

8.2.15 Суммарная приведенная поверхность конвекции:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

где kтр .=1,4 по табл.9-6 (Л-1);

kКР.=0,5 – коэффициент учитывающий закрытие части поверхности крышки изоляторами вводов ВН и НН и различной арматурой.

8.2.16. Поверхность излучения:

КПД и падение напряжения при нагрузке - student2.ru

Наши рекомендации