Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Охлаждающие устройства масляных трансформаторов

Охлаждающие устройства масляных трансформаторов

Оглавление
Охлаждающие устройства масляных трансформаторов
Способы увеличения отвода тепла баком трансформатора
Способы увеличения отвода тепла
Геометрическая и эффективная теплоотдающая поверхности
Баки трансформаторов
Баки с круглыми охлаждающими трубами
Баки с овальными трубами
Волнистые баки
Тепловой расчет гладкого и трубчатого баков
Радиаторы с круглыми трубами
Радиаторы с овальными трубами
Другие конструкции радиаторов
Охлаждение трансформаторов с радиаторами, обдуваемыми вентиляторами
Другие конструкции принудительного воздушного охлаждения трансформаторов
Автоматическое управление принудительным воздушным охлаждением
Тепловой расчет радиаторного бака
Схема охлаждения
Аппараты системы охлаждения
Тепловой расчет системы водо-масляного охлаждения трансформаторов
Воздушно-масляное циркуляционное охлаждение трансформаторов
Конструкция охладителей и аппаратов системы
Расчет воздушно-масляной циркуляционной системы охлаждения
Сравнение различных систем охлаждения трансформаторов

Голупов Алексей Михайлович
Охлаждающие устройства масляных трансформаторов, 1964.

радиатор масляного трансформатора

Рассматриваются различные способы охлаждения силовых масляных трансформаторов, а также некоторые вопросы нагревания и охлаждения трансформаторов. Приведены описания аппаратов для систем охлаждения и охладителей.
Книга рассчитана на технический персонал и квалифицированных рабочих, занятых производством, ремонтом и эксплуатацией масляных трансформаторов.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящая книга должна ознакомить читателей с охлаждающими устройствами масляных трансформаторов.
В книге рассмотрены различные системы охлаждения трансформаторов, применяемые как в Советском Союзе, так и за рубежом, и показано, как осложняются проблемы охлаждения в зависимости от роста мощности трансформаторов.
Автор поставил задачу последовательно рассмотреть охлаждение трансформаторов малых мощностей с гладкими баками; трансформаторов с трубчатыми баками, с радиаторными баками с естественной и принудительной циркуляцией воздуха, циркуляционное охлаждение мощных трансформаторов водо-масляное и воздушно-масляное.
Нельзя сказать, что это сделано в полной мере, так как данная книга не содержит сугубо теоретический материал по проблемам охлаждения трансформаторов, который достаточно обширен, а предназначена лишь для ознакомления читателя с уже существующими системами охлаждения, их развитием и усовершенствованием.
При составлении книги были использованы материалы Московского электрозавода имени В. В. Куйбышева а также других предприятий и работы в области трансформаторостроения ряда авторов.
1 В дальнейшем именуемого Электрозавод.

ГЛАВА ПЕРВАЯ
ПОТЕРИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ТРАНСФОРМАТОРЕ И НЕОБХОДИМОСТЬ ЕЕ ОТВОДА. НАГРЕВ ТРАНСФОРМАТОРА
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Во время работы трансформатора в его магнитопроводе и обмотках возникают потери энергии, связанные с прохождением тока по обмоткам и магнитного потока по магнитопроводу [Л. 8]. Эти потери энергии выделяются в виде тепла. Выделяющееся тепло нагревает обмотки и магнитопровод трансформатора и одновременно рассеивается в окружающую среду. Если бы это тепло не рассеивалось, то температура трансформатора повышалась бы беспредельно и трансформатор вскоре бы вышел из строя вследствие разрушения прежде всего изоляционных материалов — бумаги, хлопчатобумажной ленты, электрокартона и т. д., которые не выдерживают длительного воздействия температуры, превышающей допустимую для данного класса изоляции.
Если трансформатор длительно не работал, то до включения его температура была равна температуре окружающего воздуха. С момента включения трансформатора он начинает нагреваться. Температура его частей начинает повышаться и, как только становится выше температуры окружающего воздуха, тепло от трансформатора начинает передаваться окружающему воздуху. Таким образом, трансформатор становится источником тепла и, как всякий источник тепла, нагревает окружающий воздух.
Как только трансформатор начинает отдавать тепло окружающему воздуху, повышение температуры его частей замедляется, наконец становится бесконечно малым, и наступает установившийся тепловой режим.

2. УСТАНОВИВШИЙСЯ ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ТРАНСФОРМАТОРА

Такой режим наступает через 7—18 ч после включения силового масляного трансформатора на нагрузку.
Ниже показывается, что значение установившегося при данной нагрузке превышения температуры над температурой окружающей среды зависит от величины теплоотдающей поверхности трансформатора и от интенсивности теплоотдачи.
Пусть k — количество тепла в ваттах, отводимого с каждого квадратного метра поверхности при превышении его температуры над температурой окружающей среды на 1°С. Эту величину k называют коэффициентом теплоотдачи. Если S— поверхность трансформатора в квадратных метрах, то с полной поверхности при повышении ее температуры на 1° отводится kS вт. Когда температура поверхности поднимется на т°, то отвод тепла (будет составлять kSx вт. В каждую секунду при установившемся тепловом режиме с поверхности тела 5 отводится все тепло, получаемое данным телом. При этом, как мы уже говорили, устанавливается определенное превышение температуры, равное туст.
Поэтому

откуда
(1)
Таким образом, установившееся превышение температуры прямо пропорционально потерям трансформатора и обратно пропорционально коэффициенту теплоотдачи и теплоотдающей поверхности. Но превышение температуры тусТ не должно быть выше установленного нормами предельно допустимого значения. Поэтому номинальная мощность трансформатора выбирается таким образом, чтобы при потерях, соответствующих этой мощности, значение туст было не выше допустимого.
Следует отметить, что формула (1) условна, так как в ней принято, что k не зависит от PjS, т. е. от удельной тепловой нагрузки {см. выражение (15)]. Фактически же это не вполне так. Но для облегчения рассмотрения процесса теплоотдачи это допущение может быть принято.

4. НОРМЫ НАГРЕВА

В соответствии с ГОСТ 401-41 «Трансформаторы силовые масляные» установлено, что номинальной рабочей температурой обмотки является температура 75° С. Эта температура принимается эквивалентной действительной температуре обмотки, естественно изменяющейся на протяжении года, когда трансформатор работает непрерывно при номинальной нагрузке в номинальных условиях охлаждающей среды.
Номинальными условиями охлаждающей среды являются:
а)        естественно изменяющаяся температура охлаждающего воздуха в местностях, где ее максимальное значение равно +35° С при воздушном охлаждении трансформатора;
б)        естественно изменяющаяся температура охлаждающей воды с максимальным значением, не превышающим + 25° С, при водо-масляном охлаждении трансформатора.
Наибольшие превышения температуры частей трансформатора над температурой охлаждающей среды не должны превосходить:

обмотки с изоляцией класса А    70° С;
магнитопровода (на поверхности)   75° С;
масла (в верхних слоях)  60° С.

В эксплуатационных условиях в периоды максимальной температуры охлаждающего воздуха +35° С и при нагрузке трансформатора номинальным вторичным током допускается увеличение превышений температуры обмоток на 5—7° С.
Указанные выше условия установлены ГОСТ с таким расчетом, чтобы предельная средняя температура обмотки в наиболее жаркое время года не превосходила 105— 110° С. При соблюдении этих условий изоляция трансформаторов подвергается такому старению, что она может надежно работать в течение примерно 15—20 лет.



 
« Организация ремонта и технического обслуживания оборудования   Переключения в электроустановках 0,4-10 кВ распределительных сетей »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.