Тепловой расчет. 
Расчет трехфазного силового трансформатора

Внутренний перепад температуры обмотки НН.

где — теплопроводность изоляции провода;

q — плотность теплового потока на обмотки;

— толщина изоляции провода на одну сторону,;

Внутренний перепад температуры обмотки ВН.

Полный внутренний перепад температуры ВН.

где a — радиальный размер катушки;

р — потери, выделяющиеся в 1 м³ общего объема обмотки;

где — средняя теплопроводность обмотки.

где.

Средний перепад температуры обмотки ВН.

Перепад температуры на поверхности обмотки НН.

— учитывает скорость движения масла внутри обмотки. Коэффициент принимаем для естественного масляного охлаждения.

— учитывает затруднение конвекции масла в каналах внутренних обмоток НН и СН.

— учитывает влияние на конвекцию масла относительно ширины (высоты) горизонтальных масляных каналов и может быть выбран в зависимости от отношения высоты к глубине канала (ширине обмотки):

Перепад температуры на поверхности обмотки ВН Среднее превышение температуры обмоток над средней температурой масла НН.

ВН.

В соответствии с мощностью трансформатора выбираем конструкцию гладкого бака с радиаторами с прямыми трубами Изоляционные расстояния:

— изоляционное расстояние от изолированного отвода обмотки ВН (внешней) до собственной обмотки и равное ему расстояние этого отвода до стенки бака; кВ.

— расстояние от прессующей балки ярма до отвода с кВ.

— изоляционное расстояние от неизолированного или изолированного отвода обмотки НН и СН до обмотки ВН; кВ.

— изоляционное расстояние от отвода НН или СН до стенки бака; кВ.

— диаметр изолированного отвода обмотки ВН при классах напряжения 10 и 35 кВ, при мощностях до 10 000 кВт и при больших мощностях.

— диаметр изолированного отвода от обмотки НН или СН, равный, или размер неизолированного отвода НН (шины), равный 10 — 15 мм.

— минимальное расчетное расстояние до основных катушек.

Минимальная ширина бака.

принимаем при центральном положении активной части трансформатора в баке Длина бака.

(стр. 431 9.23).

Высота активной части где — толщина прокладки под нижнее ярмо.

Глубина бака определяется высотой активной части и минимальным расстоянием от верхнего ярма до крышки бака, обеспечивающим размещение внутренних частей проходных изоляторов, отводов и переключателей.

Минимальное расстояние от ярма до крышки бака принимаю Глубина бака Для развития должной поверхности охлаждения будем применять ранее выбранный радиатор, внешний вид которого представлен на рис. 9.

Рис. 9. Трубчатый радиатор с прямыми трубами.

Для развития должной поверхности охлаждения используем радиаторы с прямыми трубами с расстоянием между осями фланцев.

с поверхностью труб и двух коллекторов. Для установки этих радиаторов глубина бака должна быть принята:

где — минимальное расстояние осей фланцев от нижнего среза бака.

— минимальное расстояние осей фланцев от верхнего среза бака Масса стали радиатора:

Масса масла в радиаторе:

Допустимое превышение средней температуры масла над температурой окружающего воздуха для наиболее нагретой обмотки НН:

Найденное среднее превышение может быть допущено, так как превышение температуры масла в верхних слоях меньше, в этом случае будет:

Принимая предварительно перепад температуры на внутренней поверхности стенки бака и запас, находим среднее превышение температуры наружной стенки бака над температурой воздуха.

Для выбранного размера бака рассчитываем поверхность конвекции гладкой стенки бака.

Ориентировочная поверхность излучения бака с радиаторами.

где k — коэффициент, учитывающий отношение периметра поверхности излучения к поверхности гладкой части бака и приближенно равный k=1.5.

Ориентировочная необходимая поверхность конвекции для заданного значения :

Поверхность конвекции составляется из:

Поверхности гладкого бака.

Поверхности крышки бака.

где 0.16 — удвоенная ширина верхней рамы бака;

коэффициент 0.5 учитывает закрытие поверхности крышки вводами и арматурой.

Поверхность конвекции радиаторов.

Поверхность конвекции одного радиатора, приведенная к поверхности гладкой стенки.

где — коэффициент, учитывающий улучшение или ухудшение теплоотдачи конвекцией для данной формы поверхности по сравнению с вертикальной гладкой стенкой. Определяется в зависимости от типа радиатора или ряда труб. В данном случае .

Необходимое число радиаторов.

принимаю, с расположением на баке согласно рисунку:

Поверхность конвекции бака.

Поверхность излучения Среднее превышение температуры наружной поверхности стенки бака над температурой воздуха.

— коэффициент, повышающий потери против расчетных значений.

Среднее превышение температуры масла вблизи стенки над температурой внутренней поверхности стенки бака.

коэффициент, равный 1,0 при естественном масляном охлаждении.

— сумма поверхностей конвекции гладкой части труб, волн, крышки без учёта коэффициентов улучшения или ухудшения конвекции.

Превышение средней температуры масла над температурой воздуха.

Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой воздуха.

— определяет отношение максимального и среднего превышений температуры масла, может быть принято равным 1,2.

Полученное значение должно удовлетворять неравенству:, вытекающему из требования ГОСТ, чтобы превышение температуры верхних слоев масла над воздухом не превосходилодля трансформаторов с расширителем и герметичных.

неравенство выполняется.

Превышение средней температуры обмоток над температурой воздуха НН.

ВН.

Превышение температуры масла в верхних слоях и обмоток лежат в пределах допустимого нагрева по ГОСТ 11 677– — 85.