Бак с навесными охладителями

Для трансформаторов, мощностью от 3200 до 123500 кВА широко применяются навесные охладители с гнутыми трубами, которые бывают двух типов: одинарные и двойные. Конструкция таких навесных радиаторов показана на рис. 11.3.

а б

Рис. 11.3. Трубчатый охладитель (радиатор) для естественного масляного охлаждения с гнутыми трубами (размеры в см): а – двойной радиатор с числом труб 2´2´16 = 64; б – одинарный радиатор с числом труб 2´16 = 32

Основные параметры трубчатых радиаторов с гнутыми трубами по рис.11.3 приведены в табл. 11.6.

Таблица 11.6

Основные данные трубчатых радиаторов с гнутыми трубами

Размер А, см	Одинарный радиатор	Двойной радиатор
Пк×тр, м^2	Gст, кг	Gм, кг	Пк×тр, м^2	Gст, кг	Gм, кг
	11,45			22,9
	12,1			24,15
228,5	13,55			27,05
248,5	14,55			29,1
268,5	15,6			31,15
	17,2			34,35
	18,45			36,9
	22,3			44,6
	24,6			47,2

Последние десятилетия стали широко применяться баки с трубчатыми радиаторами, с прямыми трубами. Конструкция таких радиаторов показана на рис. 11.4.

Основные параметры таких радиаторов представлены в табл. 11.7.

Такие охладители применяются в трансформаторах мощностью от 63 до 630 кВА.

При тепловом расчете бака с навесными охладителями предварительно приближённо, применительно к основным размерам бака определяется поверхность излучения бака П_и. Затем по (11.2.) рассчитывается необходимая поверхность конвекции П_к и по этой величине по табл. 11.6 и 11.7. подбираются соответствующие числа и размеры трубчатых охладителей.

При этом поверхность конвенции гладкого бака П_к.гл и крышки П_кр подсчитываются для реальных размеров бака, а поверхности конвекции труб П_к.тр и коллекторов охладителей П_кк – также по табл. 11.6 и 11.7.

Для бака овальной формы, м²,

П_к.гл = [2(A-B) + pВ] Н_б 10^-4 + 0,5П_кр,

При подборе размеров охладителей следует учитывать, что минимальное расстояние от дна или крышки бака до горизонтальной оси ближайшего патрубка охладителя должна быть не меньше 17 см, и следовательно, размер А, см, охладителей с гнутыми трубами (рис.11.3.) должен удовлетворить неравенству:

А £ Н_б – 34.

Для охладителей (радиаторов) с прямыми трубами (рис. 11.4)
размер А, см, должен удовлетворять условию:

А £ Н_б – 20.

При размещении охладителя на баке следует оставлять минимальные промежутки между трубами соседних охладителей, при параллельном расположении коллекторов: 16 см для двойных и 10 см одинарных охладителей; при размещении коллекторов под углом 10 см для двойных и 7 см для одинарных охладителей.

Таблица 11.7

Основные данные трубчатых радиаторов с прямыми трубами

Размер А, см	Поверхность Пктр,м^2	Масса, кг	Размер А,см	Поверхность Пктр,м^2	Масса, кг
стали	масла	стали	масла
	1,98	52,6	28,6		5,48	92,3	45,8
	2,6	59,5	31,6		6,1	99,5
	3,4	68,6	35,6		6,75	106,8	52,2
	4,2	77,6	39,5		7,4		55,3
161,5	4,88	85,5	42,9

Примечание. Поверхность двух коллекторов П_к = 0,4м²

При расстановке охладителей с прямыми трубами также следует оставить расстояние между соседними радиаторами не менее 10 см.

Полная поверхность, м², конвекции определяется по формуле

П_к = П_к.глК_ф.гл+П_крК_ф.кр+П_к.трК_ф.тр+П_ккК_ф.гл.

Полная поверхность конвекции бака с охладителями должна быть равной или несколько больше найденной по (11.2). После окончательного размещения охладителей на баке, поверхность излучения уточняется по реальным размерам бака и охладителей.

В трансформаторах очень большой мощности применяется дутье – обдув радиаторов-охладителей с помощью вентиляторов. Увеличение интенсивности охлаждения учитывается посредством увеличения коэффициента К_ф до 2,24 (см. табл. 11.3).

11.4. Окончательный расчет превышения температуры
обмоток и масла трансформатора

После окончательного установления размеров бака и определения поверхности излучения и конвекции необходимо подсчитать действительные превышения температур обмоток и масла над температурой воздуха. Подсчет производится для потерь, повышенных на 5% против расчетной величины Р_х+Р_к.

Среднее превышение температуры стенки бака над температурой окружающего воздуха, ^оС:

q_бв = ,

где К = 1,05–1,10 – коэффициент, учитывающий увеличение потерь на 5 %.

Среднее превышение температуры масла вблизи стенки над температурой и стенки бака:

q_Мб = К₁ 0,165 ,

где П_к – сумма поверхностей конвекции гладкой части труб, волн, крышки без учета коэффициентов улучшения или ухудшения конвенции;
К₁ – коэффициент, равный 1,0 при естественном масляном охлаждении и 0,9 – с дутьем.

Превышение температуры, ^оС, масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха:

q _мвв = ,

где s = 1,2.

Превышение температуры, ^оС, обмоток над температурой окружающего воздуха подсчитывается для обмоток ВН и НН отдельно:

q_ов = q_оср + q_ом + + .

Превышения температуры масла в верхних слоях и обмоток над температурой окружающего воздуха, не должны быть больше величин, допустимых по государственным стандартам или техническим условиям. При получении более высоких значений q_мв или q_ов следует увеличить поверхность охлаждения бака. А если они ниже нормы более, чем
на 5 ^оС, поверхность охлаждения бака должна быть уменьшена.

Для масляных трансформаторов в большинстве случаев допустимый перепад, q_ов, температуры обмотки над воздухом окружающей среды составляет,

q _ов = 65 ± 70 ^оС.

Дата добавления: 2015-07-19