Тепловой расчет трансформатора

Внутренний перепад температуры в обмотке НН (прямоугольное сечение, ˚С):

, (5.1)

где - толщина изоляции провода на одну сторону, м;

- теплопроводность изолированного провода (кабельная бумага в масле =0,17 ).

Превышение температуры поверхности обмотки над температурой масла, ˚С:

, (5.2)

где =0,285;

- плотность теплового потока Вт/м², определяется по формуле 1.23.

Среднее превышение температуры обмотки над температурой масла, ˚С:

(5.3)

Внутренний перепад температуры в обмотке для наружной катушки.

, (5.4)

где - радиальный размер обмотки, м;

- средняя теплопроводность обмотки, Вт/м·с;

р - потери в 1 м³ объема обмотки, Вт/м³:

для медного провода

для алюминиевого провода ,

где , , выражены в метрах, в А/м².

Средняя условная теплопроводность обмотки без учета междуслойной изоляции, Вт/(м^{2 ˚}С)

, (5.5)

где

- теплопроводность материала изоляции витков (кабельная бумага в масле =0,17 ).

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

, (5.6)

где - теплопроводность междуслойной изоляции витков (кабельная

бумага - =0,12 , кабельная бумага в масле, электроизоляцион­ный картон - =0,17 ).

Средний перепад температуры, ˚С:

(5.7)

Перепад температуры на поверхности обмотки, ˚С:

, (5.8)

где =0,285.

Среднее превышение температуры обмотки над температурой масла, ˚С

(5.9)

Согласно ГОСТ предельная средняя температура обмоток в наиболее жаркое время года не более 105-110 ˚С. Превышение температуры частей трансформатора сверх температуры охлаждающей среды для масляных трансформаторов:

- для обмоток - 65˚С,

- поверхность магнитопровода - 75˚С,

- масло в верхних слоях трансформатора с расширителем – 60˚С,

- масло в верхних слоях трансформатора без расширителя – 55˚С.

Приложение А. Номинальные размеры и сечения медного и алюминиевого обмоточного провода марок ПБ и АПБ (размеры а и b — в мм, сечения — в мм2). Медный провод марки ПБ — все размеры таблицы, за исключением проводов с размером b 17 и 18 мм. Алюминиевый провод марки АПБ — все размеры таблицы вправо и вверх от жирной черты.

а b	1,40	1,50	1,60	1,70	1,80	1,90	2,00	2,12	2,24	2,36	2,50	2,65	2,80	3,00	3,15	3,35	3,55	3,75	4,00	4,25	4,50	4,75	5,00	5,30	5,60	a/b
3,75	5,04	-	5,79	-	6,39	-	7,14	-	8,04	-	8,83	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	3,75
4,00	5,39	5,79	6,19	6,44	6,84	7,24	7,64	8,12	8,60	8,89	9,45	10,1	10,7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	4,00
4,25	5,74	-	6,59	-	7,29	-	8,14	-	9,16	-	10,1	-	11,4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	4,25
4,50	6,09	6,54	6,99	7,29	7,74	8,19	8,64	9,18	9,72	10,1	10,7	11,4	12,1	13,0	13,6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	4,50
4,75	6,44	-	7,39	-	8,19	-	9,14	-	10,3	-	11,3	-	12,8	-	14,4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	4,75
5,00	6,79	7,29	7,79	8,14	8,64	9,14	9,64	10,2	10,8	11,3	12,0	12,7	13,5	11,5	15,2	16,2	17,2	-	-	-	-	-	-	-	-	5,00
5,30	7,21	-	8,27	-	9,18	-	10,2	-	11,5	-	12,7	-	14,3	-	16,2	-	18,3	-	-	-	-	-	-	-	-	5,30
5,60	7,63	8,19	8,75	9,16	9,72	10,3	10,8	11,5	12,2	12,7	13,5	14,3	15,1	16,3	17,1	18,2	19,3	20,1	21,5	-	-	-	-	-	-	5,60
6,00	8,19	-	9,39	-	10,4	-	11,6	-	13,1	-	14,5	-	16,3	-	18,4	-	20,8	-	23,1	-	-	-	-	-	-	6,00
6,30	8,61	9,24	9,87	10,4	11,0	11,6	12,2	13,0	13,8	14,3	15,2	15,2	17,1	18,4	19,3	20,6	21,8	22,8	24,3	25,9	27,5	-	-	-	-	6,30
6,70	9,17	-	10,5	-	11,7	-	13,0	-	14,7	-	16,2	-	18,2	-	20,6	-	23,2	-	25,9	-	29,3	-	-	-	-	6,70
7,10	9,73	10,4	11,2	11,7	12,4	13,1	13,8	14,7	15,5	16,2	17,2	18,3	19,3	20,8	21,8	23,2	24,7	25,8	27,5	29,3	31,1	32,9	34,6	-	-	7,10
7,50	10,3	-	11,8	-	13,1	-	14,6	-	16,4	-	18,2	-	20,5	-	23,1	-	26,1	-	29,1	-	32,9	-	36,6	-	-	7,50
8,00	11,0	11,8	12,6	13,2	14,0	14,8	15,6	16,6	17,6	18,3	19,5	20,7	21,9	23,5	24,7	26,3	27,9	29,1	31,1	33,1	35,1	37,1	39,2	41,5	43,9	8,00
8,50	11,7	-	13,4	-	14,9	-	16,6	-	18,7	-	20,7	-	23,3	-	26,2	-	29,6	-	33,1	-	37,4	-	41,6	-	46,7	8,50
9,00	12,4	13,3	14,2	14,9	15,8	16,7	17,6	18,7	19,8	20,7	22,0	23,3	24,7	26,5	27,8	29,6	31,4	32,9	35,1	37,4	39,6	41,9	44,1	46,8	49,5	9,00
9,50	13,1	-	15,0	-	16,7	-	18,6	-	20,9	-	23,2	-	26,1	-	29,4	-	33,2	-	37,1	-	41,9	-	46,6	-	52,1	9,50
10,00	13,8	14,8	15,8	16,6	17,6	18,6	19,6	20,8	22,0	23,1	24,5	26,0	27,5	29,5	31,0	33,0	35,0	36,6	39,1	41,6	44,1	46,6	49,1	52,1	55,1	10,00
10,60	14,6	-	16,8	-	18,7	-	20,8	-	23,4	-	26,0	-	29,1	-	32,8	-	37,1	-	41,5	-	46,8	-	52,1	-	58,5	10,60
11,20	15,5	16,6	17,7	18,7	19,8	20,9	22,0	23,4	24,7	25,9	27,5	29,1	30,8	33,1	34,7	37,0	39,2	41,4	43,9	46,7	49,5	52,3	55,1	58,5	61,9	11,20
11,80	-	-	18,7	-	20,9	-	23,2	-	26,1	-	29,0	-	32,5	-	36,6	-	41,3	-	46,3	-	52,2	-	58,1	-	65,2	11,80
12,50	-	18,5	19,8	20,9	22,1	23,4	24,6	26,1	27,6	29,0	30,7	32,6	34,5	37,0	38,8	41,3	43,8	46,0	49,1	52,3	55,4	58,5	61,6	65,4	69,1	12,50
13,20	-	-	-	-	23,4	-	26,0	-	29,2	-	32,5	-	36,4	-	41,0	-	46,3	-	51,9	-	58,5	-	65,1	-	73,1	13,20
14,00	-	-	-	-	24,8	26,2	27,6	29,3	31,0	32,5	34,5	36,6	38,7	41,5	43,6	46,4	49,2	52,0	55,1	58,6	62,1	65,6	69,1	73,3	77,5	14,00
15,00	-	-	-	-	-	-	29,6	-	33,2	-	37,0	-	41,5	-	46,7	-	52,7	-	59,1	-	66,6	-	74,1	-	83,1	15,00
16,00	-	-	-	-	-	-	31,6	33,6	35,5	37,2	39,5	41,9	44,3	47,5	49,9	53,1	56,3	59,1	63,1	67,1	71,1	75,1	79,1	83,9	88,7	16,00
17,00	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	47,2	-	53,2	-	59,4	-	67,1	-	75,6	-	84,1	-	94,3	17,00
18,00	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	53,1	55,8	59,4	63,0	66,6	71,1	75,6	80,1	84,6	89,1	94,5	99,9	18,00

Примечания.1. Провод марок ПБ и АПБ выпускается с толщиной изоляции на две стороны = 0,45(0,50), 0,55 (0,62), 0,72(0,82), 0,96(1,06), 1,20(1,35), 1,35 (1,50), 1,68 (1,83) и 1,92 (2,07) мм.

2. Вне скобок указана номинальная толщина изоляции. Размеры катушек считать по толщине изоляции, указанной в скобках.

Медный провод марки ПБУ выпускается с размерами проволоки по стороне а от 1,8 до 5,6 мм и по стороне b от 6,7 до 18 мм с изоляцией толщиной = 1,35(1,45), 2,00(2,20), 2,48(2,63), 2,96(3,16), 3,60 (3,80), 4,08(4,28) и 4.40 (4,65) мм.

Приложение Б. Номинальные размеры и сечения прямоугольного медного обмоточного провода марок ПСД и ПСДК (предпочтительные размеры) (размеры а и Ь — в мм, сечения — в мм²)

а b	1.40	1.60	1.80	2.00	2.24	2.50	2.80	3.15	3.55	4.00	4.50	5.00	5.60
4,00	5,39	6,19	6,84	7,64	8,60	9,45	10,7				—	—	—	4,00
4,50	6,09	6,99	7,74	8,64	9,72	10,7	12,1	13,6		—	—	—	—	4,50
5,00	6,79	7,79	8,64	9,64	10,80	12,0	13,5	15,2	17,2	—	—	—	—	5,00
5,60	7,63	8,75	9,72	10,80	12,20	13,5	15,1	17,1	19,3	21,5	—	—	—	5,60
6,30	8,61	9,87	10,40	12,20	13,80	15,2	17,1	19,3	21,8	24,3	27,5	—	—	6,30
7,10	9,73	11,20	12,40	13,80	15,50	17,2	19,3	21, 8	24,7	27,5	31,1	34,6	—	7,10
8,00	11,00	12,60	14,00	15,60	17,60	19,5	21,9	24,7	27,9	31,1	35,1	39,2	43,9	8,00
9,00	12,40	14,20	15,80	17,60	19,80	22,0	24,7	27,8	31,4	35,1	39,6	44,1	—	9,00
10,00	13,80	15,80	16,60	19,60	22,00	24,5	27,5	31,0	35,0	39,1	44,1	49,1	—	10,00
11,20		—	—	—	24.70	27,5	30.8	34,7	39,2	43,9	49,5	55,1	—	11,20
12,50	—	—	—		27,60	—				—	—	—	—	12,50

Примечание. Номинальная удвоенная толщина изоляции для =0.27-0.48. В расчет принимать для проводов с размером b 5,60 мм – =0,45 мм; для проводов с размером b 6,30 мм — =0,50 мм.

Приложение В - Номинальные размеры сечения и изоляция круглого медного и алюминиевого обмоточного провода марок ПБ и АПБ с толщиной изоляции на две стороны = 0,30 (0,40) мм

Диаметр, мм	Сечение, мм^2	Увеличе­ние массы, %	Диаметр, мм	Сечение, мм*	Увеличе­ние массы,%	Диаметр, мм	Сечение, мм	Увеличе­ние массы, %
Марка ПБ—медь	2,00 2,12 2,24 2,36 2,50 2,65 2,80 3,00 3,15 3,35 3,55 3,75	3,14 3,53 3,94 4,375 4,91 5,515 6,16 7,07 7,795 8,81 9,895 11,06	3,0 3,0 3,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0 1.5	4,0 4,10 4,25 4,50 4,75 5,00 5,20	12,55 13,2 14,2 15,9 17,7 19,63 21,22	1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
1,18 1,25	1,094 1,23	6,0 5,5
медь ПБ, АПБ – алюминий
1,32 1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90	1,37 1,51 1,77 2,015 2,27 2,545 2,805	5,0 5,0 4,5 4,0 4,0 3,5 3,5
Марка АПВ – алюминий
5,30 6,00 8,00	22,06 28,26 50,24	1,5 1,5 1,0

Примечания: 1. Провод марок ПБ и АПВ всех диаметров выпускается с изоляцией на две стороны толщиной = =0,30(0,40}; 0,72(0,82); 0,96(1,06) и 1,20(1,35) мм; провод диаметром от 2,24 мм и выше — также с изоляцией 1,58(1,83) и 1,92 (2,07), а провод диаметром от 3,75 мм и выше — также с изоляцией 2,88 (3,08); 4,08 (4,33) и 5,76 (6,11) мм.

2. Без скобок указана номинальная толщина изоляции. Размеры катушек считать по толщине изоляции, указанной в скобках.

Дата добавления: 2015-07-15