Главная
>
Классификация трансформаторов Таблица 7.1 Результаты расчета и эксперимента по определению перепада температур для ТТ
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,
|