Силовой масляный трансформатор ТДН – 18000/150

>    

      

3.  Удельная  тепловая нагрузка теплоотдающей  поверхности катушки:

      

      

4.  Превышение  температуры катушки над маслом:

    

    

где К_кат = 0.7. 

2.  Расчёт  превышения температуры масла  над воздухом.
1. Высота бака

    

где h_Б-ня = 0.05 м и h_Б-вя = 0.1 м – расстояния от нижнего ярма до дна бака и верхнего ярма магнитопровода до крышки бака. 

2.  По  табл. 7 [1] выбираем тип радиатора  Мо-3800 с характеристиками: теплоотдающая поверхность одного радиатора F_рад = 52 м², межосевое расстояние по высоте между присоединительными патрубками радиаторов Н_мо = 3 мм

Таблица  7

Характеристики  радиаторов

 

3.  Коэффициент,  выражающий отношение высоты  центра потерь Н_цп к высоте центра охлаждения Н_цо:

      

4.  Коэффициент,  учитывающий взаимное расположение  тепловых центров:

      

5.  Превышение  температуры масла над воздухом исходя из норм нагрева масла:

     (°С)

где [Q_в.сл.м] = 60 ˚С – нормализованное значение превышения температуры верхних слоёв масла над температурой окружающей среды. 

6.  Превышение  температуры масла над воздухом исходя из норм нагрева обмоток:

     (°С)

где [Q_обм] = 65 ˚С – нормализованное значение превышения температуры обмоток над температурой окружающей среды; Q_{кат.мс.макс} – превышение температуры более нагретой обмотки над маслом, т. е. Q_{кат.мс.макс} = Q_{кат.мс.НН} =11,317⁰С

     В  качестве расчётного значения Q_мс.ср берётся меньшее.

 

3.  Расчёт  количества радиаторов.
1. Расчётные потери трансформатора:

     .

2. Удельная тепловая нагрузка поверхности бака:

    

3. Тепловой поток, отводимый поверхностью бака:

    

4. Тепловой поток, отводимый радиатором:

    

5. Удельная тепловая нагрузка радиатора:

     (°С),

где К_охл = 0,42 для системы охлаждения М.

6. Необходимое число радиаторов:

    

принимаем .

 

Рис. 5 Для расчета высоты бака.

h_Б-ня = 0,05  м ;

h_Б-вя = 0,1 м ; 

DН_Б = 0,15 м

 

8. Компоновка  активной части трансформатора в баке.
1. Наносим концентры обмоток трансформатора на расстоянии L_МО диаметром Д_РО.нар и их оси, полки верхних ярмовых балок, элементы раскрепления активной части в баке. В плане активной части отводы обмотки ВН будем располагать вниз от концентров обмоток, отводы обмотки НН – вверх.
2. От обмотки РО откладываем изоляционное расстояние S₁ = 170 мм до линейного отвода ВН, диаметр изолированного отвода обмотки ВН d₁ = 25 мм. Через центр изолированного отвода проводим линию 1-1, которая будет местом установки вводов ВН. Изоляционные расстояния и диаметры отводов здесь и далее берутся из табл. 8.2 [1].
3. Откладываем изоляционное расстояние S₂ = 190 мм от изолированного отвода ВН до изолированного отвода РО другой фазы и диаметр изолированного отвода РО d₂ = 20 мм.
4. Откладываем изоляционное расстояние S₃ = 100 мм от изолированного отвода РО до стенки бака с учётом размещения элементов крепления отводов РО на планках.
5. Вверх от обмотки РО откладываем изоляционное расстояние S₄ = 90 мм до изолированного отвода обмотки НН. Через центр отвода НН диаметром d₃ = 20 мм проводим линию 2-2, которая будет местом установки вводов НН.
6. Откладываем изоляционное расстояние S₅ = 50 мм от отвода обмотки НН до отвода обмотки НН другой фазы, т.к. обмотка НН соединена в треугольник и концы фаз будут перекрещиваться.
7. Откладываем изоляционное расстояние S₆ = 100 мм от отвода НН другой фазы до стенки бака с учётом размещения элементов крепления отводов на деревянных планках.
8. Определяем ширину бака:

     Разделив эту величину пополам, находим ось бака.

9. Для размещения переключающего устройства РПН от обмоток крайней фазы откладываем изоляционное расстояние S₇ = 240 мм и прибавляем к нему размер 223 мм, равный радиусу окружности расположения контактов переключателя. Таким образом, получим точку лежащую на оси 3-3 переключающего устройства. Отложив от оси 3-3 размер (S₇+223) мм, получим точку, расположенную на стенке бака, которая закругляется по радиусу, равному В_Б /2= 907 мм. Центр оси цилиндра контактов РПН располагается с таким условием, чтобы верхний фланец переключающего устройства разместился на крышке бака.
10. Правая боковая стенка бака располагается от торца ярмовых балок на расстоянии 60 мм. Эта стенка делается прямой с радиусами скруглений 350 мм. Длину бака определяем по чертежу L_Б  = 4,45 мм.

 
   

11. На расстоянии изоляционного промежутка S₈ = 140 мм от правой стенки бака по линии 1-1 размещаем первый ввод ВН. Тип и размеры ввода выбираем по табл. 8.1. Следующие вводы размещаем на расстоянии 1040 мм. Диаметр проходного фланца нулевого ввода берём равным 0,75∙Д₁ = 0,75∙350 = 262.5 мм, где Д₁ – диаметр проходного фланца линейного ввода. Линейные вводы НН располагаем на линии 2-2. Расстояние между ними с учётом допуска принимаем 400 мм

 

Таблица 8.1

Расстояния  межу вводами в  свету.

 

Таблица 8.2.

Минимально  допустимые изоляционные расстояния.

 

9.   Выбор вспомогательного оборудования.
1. Внутренний объём бака:

    

2. Объём, занимаемый активной частью:

    

где γ_а.ч = 5750 кг/м³ – средняя плотность активной части трансформатора.

3. Масса масла в радиаторах:

    

где G_м.рад = 328 кг – масса масла в одном радиаторе, из табл. 7 [1] для Мо-3000.

4. Общая масса масла:

    

5. ГОСТ 8032-56 установил нормализованный ряд объемов расширителей. Диаметры расширителей определены в зависимости от выбранных объемов расширителей с учетом безотходного раскроя стандартного листа стали. Трансформаторные заводы изготавливают расширители семи диаметров, а на каждый диаметр приходится несколько длин. Отношение длины расширителей к их диаметру находится в пределах 1.5...4.

     Расширитель  снабжается указателем уровня  масла и на нем наносятся  три контрольные черты, соответствующие  уровню масла в неработающем  трансформаторе при температурах  воздуха -45, +15 и +40 градусов С.  Расстояния от нижней части  расширителя до контрольных отметок  зависят от диаметров расширителей.

     В  результате расчета выбираем  расширитель со следующими параметрами:

- внутренний  диаметр расширителя 1260 мм;

- толщина стенок 40 мм;

- длина расширителя  2000мм;

- услов. проход маслопровода 80;

- объем расширителя  2500л ;

- масса масла  в расширителе 1065 кг;

- масса масла  в трансформаторе 23180 кг;

- расстояние  от нижней части расширителя  до контрольных отметок:

  h1 = 100 мм,  h2 = 615мм,  h3 = 795 мм.

6. Необходимое количество селикагеля в зависимости от массы масла в трансформаторе принимаем 190кг,берем  2 фильтра. Выбираем  термосифонные фильтры с размерами:  диаметр 585 мм, высота 1890 мм, расстояние между присоединительными патрубками 1560 мм.