Главная >  Классификация трансформаторов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [ 69 ] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192

Таблица 7.1

Результаты расчета и эксперимента по определению перепада температур для ТТ

Перегрев, арад

Перепад Тц, град

Коэффициент Г

Опыт

Опыт

Расчет

Опыт

Расчет

Опыт

Расчет

52,1

44,3

39,1

33,4

18,7

19,1

1,56

1,57

1.11

1,12

50,8

48,1

40,2

34,4

16,4

16,9

1,48

1 ,49

1.05

1 ,07

52,8

50,5

48,5

44,3

37,5

15,3

15,2

1,41

1,40

50,7

49,4

48,1

43,9

37,8

12,9

12,9

1,34

1,34

0,95

0.96

51,1

50,6

50,2

46,8

39,9

11,2

10,6

1,28

1,26

0,91

0.90

Примечание. з1£ачекие Г при v = (.



таиий и расчетов для пропитанного ТТ на сердечнике ОЛ 55/86-25 {х = 3,5, = 0,7, у - 1,6).

Таким образом, у ТТ внутренний перепад температур играет большую роль, н его следует учитывать как в теории, так и в практике расчетов ТТ. В излагаемой в разделе 2 теории оптимизации при учете теплового режима мы используем приведенные результаты. Для инженерных расчетов полученные формулы можно упростить, как это сделано в § 7.10. Однако и без этих упрощений ими пользоваться несложно, так как коэффициенты Li просто рассчитать прн известной геометрии ТТ, а определение Г, х и х по выражениям (7.15), (7.19), (7.30)-(7.32) не вызывает никаких затруднений.

7.6. Тепловой режим т.м,м. е открытым сердечником

Общие положения. Для т. м. м. с открытым сердечником-БТ, СТ, 1СТ, ЗТ -часть выделяемого в трансформаторе тепла всегда отводится через открытую поверхность (поверхность охлаждения) сердечника /7г,- Взанмонаправлен-ность тепловых потоков катушки и сердечника зависит от ряда факторов, в то.м числе такого важнейшего, как соотношение потерь v. Поэтому выводы, полученные для ТТ, не могут быть распространены на другие типы. Тут аналитические методы не приводят к получению результата в приемлемой для поставленных целей форме.

Поэтому, используя общие положения теории теплопередачи, привлечем для оформления конечного результата эекспернментальный материал, полученный на основании обширных и строго поставленных опытных исследований. Целесообразно получить этот результат в такой форме, которая максимально благоприятствовала бы использованию обычного в практике проектирования т. м. м. и наиболее удобного метода тепловых нспытаинй, осуществимого для реальных образцов трансформаторов. Таким методом является измерение среднеобъемного перегрева обмоток, в частности наиболее нагретой (обычно первичной) обмотки Ti = т. С этой целью запишем для наиболее нагретой зоны

т = т4--Тв, (7.33)

где Тв -разница между перегревами Тм и т.



Найдем пути определения т и х. Для т. м. м. граничными с точки зрения соотношения потерь являются два режима; v < 1 и v 1. Возможные режимы работы любых т. м. м. заключены между этими граничными. К первому из иих тяготеют т. м. м. иовышеипой частоты, ко второму - т. м. м. нормальной частоты. Рассмотрим эти два граничных режима, распространив затем полученные выводы на другие режимы как промежуточные. Из теоретических выводов [100] легко получить для обоих режимов принципиальную температурную картину по толщине катушки, представленную в § 7.3 на рис. 7.2. Для обозначений используем индексы: г - граница между несущим стержнем сердечника и катушкой (гильзой), п - поверхность катушки, 1-2 - граница раздела первичной и вторичной обмоток, 1 - средняя часть первичной обмотки. Через 1 обозначена текущая координата вдоль толщины обмотки.

В первом режиме максимальный перегрев катушки наблюдается на границе с сердечником: = х. Во втором режиме согласно работе [225] и данным опыта зона максимального перегрева т располагается примерно в середине катуини. С достаточной точностью можно считать также, что средний перегрев первичной обмотки х совпадает с перегревом, имеющим место в зоне 1-1, рас-положенной в середине обмотки (1 Cki- Изображенную картину хорошо подтверждает и эксперимент.

Из рис. 7,2 видно, что в обоих граничных режимах перепад х определяется падеинем температуры иа участке длиной Cki/2, Поэтому примем далее, что х = Ь\ (Cki/2), где толщина с! - переменная величина, определяемая соотношением плотностей тока е и другими параметрами из выражений (5,72), (5,70), Fx определена ниже.

Используя отиосите.тьную величину xjx и коэффициент перепада Г, получим

т-Тм/Л (7,34)

r=\ + xjx.

Все принятые ранее приближения тем более допустимы, что сам перепад Тв даже у относительно больших БТ, СТ, 1СТ, ЗТ весьма мал по сравнению с перегревом х, что показывают и расчет и опыт (имеем в виду условия естественной конвекции). Опытные данные приведены в табл. 7,2,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [ 69 ] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192