tính toán thiết kế máy biến áp điện lực, chương 8

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

207
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệt độ chênh trong lòng dây quấn hay lõ sắt với mặt ngoài của nó: -Dây quấn HA: dây chữ nhật Wb = 1 số vòng dây trong một bánh dây +k = 0,75 hệ số che khuất bề mặt làm lạnh + aK = 0,0252 m kích thước hướng kính của dây quấn +b' = 6,6.10-3 +kf = 1,0164

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: tính toán thiết kế máy biến áp điện lực, chương 8

Chương 8: Tính toán nhiệt 5.1 Tính toán nhiệt của dây quấn : 1. Nhiệt độ chênh trong lòng dây quấn hay lõ sắt với mặt ngoài của nó: q. -Dây quấn HA: dây chữ nhật : 0  cd Trong đó : +  là chiều dầy cách điện ở một phiá của dây dẫn :  1  0,2.10 3 m +  cd : Suất dẫn nhiệt của lớp cách điện của dây dẫn Bảng 54 :  cd = 0,17 (W/m 0C) +q: Mật độ dòng nhiệt trên bề mặt dây quấn HA : pCu .k f q1  M 107..I . b .k f Hay q1  .1010 ( W/m2) k (b' aK ) Trong đó : +Wb = 1 số vòng dây trong một bánh dây +k = 0,75 hệ số che khuất bề mặt làm lạnh + aK = 0,0252 m kích thước hướng kính của dây quấn +b' = 6,6.10-3 +kf = 1,0164 107.2,57.106.360,844.1.1,0164 10 q1  .10  442,876 W/m2  0,75. 6,6.10  3  0,0252  3   01  442,876.0,2.10  0,498 0 C 0,17 P.a 2 - dây quấn CA: dây dẫn tròn:  0  0,28  tb Trong đó : + a= 0,0375 (m) là chiều dày dây quấn +p là tổn hao trong một đơn vị thể tích dây quấn : 2 .d 2 p  1,68 ' .10 8 (W/m 3 ) (d   l ).d ' +d=1,4.10 3 (m) +d=1,8.10 3 (m) 1
+  l  0,48.10 3 ( m) 2,678 2.1012..1,4 2. .10 6 p =1,68 .10 8  575,4 (W/m 3 ) (1,8  0,48).10 .1,8.10 3 3 .1 (d '   l ) +  tb  : dẫn xuất nhiệt trung bình . l  1 .d '  1  0,17 (W/m 0 C) 0,454.0,17.(1,8  0,48).10 3  tb   0,336 (W/m 0 C) 0,454.0,48.10  0,17.1,8.10 3 3 575,4.0,0375 2  02  0,28.  6,7430 C 0,336 Mật độ dòng nhiệt trên bề mặt của dây quấn CA: PCu 2 .k f 2 2240,855.1,001 q2    684,915 (W/m 2 ) M2 3,275 2. Nhiệt độ chênh giữa mặt ngoài dây quấn đối với dầu : -Dây quấn HA :  0 d1  k 1 .k 2 .k 3 .0,35.q 1 , 6 (6-10b) 0 Trong đó : + k 1  1,0 khi làm lạnh tự nhiên bằng dầu. + k 2  1,1 đối với dây quấn trong (HA) + k 3  0,85 (Bảng 55) khi h r / a  4 / 25,2  0,159   0 d1  1,0.1,1.0,85.0,35.442,876 0 , 6  12,666 0 C -Dây quấn CA :  0 d 2  k .q2 ,6  0,285.684,9150, 6  14,3290 C 0 3. Nhiệt độ chênh trung bình của dây quấn đối với dầu : Dây quấn HA:  0dtb     0d1  0,498  12,666  13,1640 C 01 2 2 Dây quấn CA:  0 dtb   02   0 d 2  .6,743  14,329  18,824 0 C. 3 3 5.2 Tính toán nhiệt của thùng dầu : 1. Chọn loại thùng : Theo bảng 57 ta chọn kết cấu thùng vách phẳng có ống làm lạnh cong. 2. Các kích thước tối thiểu bên trong thùng 2
- Khoảng cách từ dây dẫn ra của dây quấn CA đến dây quấn CA : s1  40 (mm) (Bảng 31) với U th 2  85 KV, bọc cách điện 4(mm) - Khoảng cách từ dây dẫn ra đến vách thùng dầu : s 2  42 (mm) (Bảng 31) với U th 2  85 KV ,bọc cách điện 4 (mm) -Khoảng cách từ dây dẫn ra HA đến dây quấn CA : s 3  90 (mm) (Bảng 32) -Khoảng cách từ dây dẫn ra HA đến vách thùng s 4  25 (mm) (Bảng 31) - Đường kính dây dẫn ra không bọc cách điện của dây quấn HA: d 2  10 (mm) - Đường kính dây dẫn ra có bọc cách điện của dây quấn CA: d1  25 (mm) - Khoảng cách giữ dây quấn cao áp và vách thùng : s 5  s 3  d 2  s 4  90  10  25  125 (mm) - Chiều rộng tối thiểu của thùng B  D 2''  (s1  s 2  d1  s 3  s 4  d 2 ).10 3  0,357  (40  42  25  90  25  10).10 3  0,59 Lấy B =0,6 - Chiều dài tối thiểu của thùng : A  2.C  D"2  2.s 5 .10 3  2.0,377  0,357  2.125.10 3  1,360 (m) - Chiều cao ruột máy : 3
H1=lt+2.hg+n.10=0,562+2.0,16+40.10=0,93 (m) Trong đó : + n làchiều dày tấm lót dưới gông dưới : n=40 mm +chiều cao trụ: lt=0,412+2.0,075=0,562 (m) +chiều cao gông hg=0,160 m - Chiều cao tối thiểu từ gông trên đến nắp thùng : H2 Theo bảng 58 lấy H2= 400 mm= 0,4 m Khi bộ điều chỉnh điện áp đặt nằm ngang giữa gông trên và nắp thùng. - Chiều cao thùng : H=H1+H2=0,93+0,4=1,33(m) 3. Diện tích bề mặt bức xạ và đối lưu của thùng dầu : - Nhiệt độ chênh trung bình cho phép của dầu đối với không khí cho dây quấn nóng nhất CA : dk  60  18,824  41,1760 C - Nhiệt độ chênh của lớp dầu trên so với không khí : 1,2.( dt   tk )  1,2. dk  1,2.41,176  49,40 C  50 0 C - Nhiệt độ chênh trung bình của vách thùng đối với không khí : tk=dk-dt=41,176-6=35,1760C Trong đó: lấy nhiệt độ chênh của dầu đối với vách thùng dt=60C - Chọn số dãy ống là một dãy (Bảng 60) - Bán kính cong của các ống lấy R= 0,15(m) - Chọn loại ống tròn đường kính 30/27 mm dày 1,5 mm - Khoảng cách giữa hai ống cạnh nhau (bước ống) : tô=50 mm (Bảng 60) - Lấy đoạn ống a=50 mm - Khoảng cách giữa hai tâm ống : 4
b = H- (c+e).10-3=1,33 - (60+70).10-3=1,2 (m) Trong đó các khoảng cách c = 60 mm , e =70 m (Bảng 61) -Chiều dài khai triển của ống : l = b + ( .R-2.R+2.a ).10-3= b +( 1,14.R+2.a ).10-3 =1,2 + (1,14.150+2.50 ).10-3 = 1,470 (m) 2(A  B)  .B 2.(1,36  0,6)  .0,6 - số ống trong dãy : mô=   68 to 0,05 - Bề mặt bức xạ của thùng : Mbx=( 2.( A-B )+.B+.( 2.a+2.R+2.td.(n-1) +d ).10-3 ).H + 0,5.Mn Trong đó bề mặt bức xạ của nắp thùng : 0,5.Mn=0,5.( bn(ln- bn) +.bn2/4 ) = 0,5.( (B+2.bv).(A- B)+.(B+2.bv)2/4 Trong đó : bn=B+2.bv là chiều rộng nắp thùng ln=A+2.bv là chiều dài nắp thùng bv=0,08 m là chiều rộng vành nắp thùng . (0,6  0,16) 2 0,5.M n  0,5.((0,6  0,16)(1,36  0,6)   )  0,52m 2 4  Mbx=( 2.(1,36- 0,6)+.0,6+(2.0,05+2.0,15+0,03)).1,33+0,52=4,756 (m2) - Bề mặt đối lưu của thùng : Mđl=Mfđl.kht+Môđl.khô Trong đó : hệ số hình dáng (Bảng 56) kht=1,4.1,15 = 1,61 khô=1,61 +Bề mặt đối lưu của thùng phẳng và nắp : Mfđl=(2.(A-B)+.B).H+0,5.Mn=( 2.(1,36-0,6)+.0,6) ).1,33+0,25 =5 (m2) +Bề mặt đối lưu của ống : Môđl=Mm.m.l=0,0942.68.1,47=9,42 (m2) 2  Mđl=5.1,61+9,42.1,61=23,21 (m ) Trong đó Mm=0,0942 (m2) là diện tích bề mặt một mét ống (Bảng60) - Bề mặt đối lưu của thùng theo tổng tổn hao : 1,05.  P M 'dl   1,12.M bx 2,5.1tk25 , 5
Trong đó +Tổng tổn hao :  P  P0  Pn  813,934  3844,689  4659 (W) +Bề mặt bức xạ : Mbx=(2.(A-B)+.B).H.k=(2.(1,36- 0,6)+.0,6).1,33.1,5=6,8 (m2) Với k=1,5 (Bảng 59) là hệ số hình dáng thùng 1,05.4659 2 M 'dl  1, 25  1,12.6,8  15,226 (m ) 2,5.35,176 Ta thấy Mđl >Mđl’ 5.3 Tính toán cuối cùng nhiệt chênh của dây quấn và dầu : 1.Nhiêt độ chênh của thùng dầu đối với không khí : k P0  Pn  1,05813,934  3844,689  0 ,8 0 ,8    tk       27,7 0 C  2,8.M bx  2,5.M dl   2,8.6,8  2,5.23,21  2. Nhiệt độ chênh của dầu sát vách thùng so với thùng : 0, 6  k.(P0  Pn )   d .t  k1 .0,165.    M dl  0,6 1,05.(813,934  3844,689)  0 = 1.0,165. 23,21   4,1 C   3. Nhiệt độ chênh của thùng dầu so với không khí : 0  'dk   dt   tk  4,1  27,7  31,8 C 4. Nhiệt độ chênh của lớp dầu trên so với không khí : 0  dk  .( dt   tk )  1,2.31,8  38  50 C 5. Nhiệt độ chênh của dây quấn đối với không khí : 0  0 k   0 dtb  dk '  18,824  31,8  50,6 < 60 C 5.4 Trọng lượng ruột máy,dầu và bình giãn dầu: 1. Trọng lượng ruột máy : G r  1,2G dq  G l   1,2.(222,889  524,608)  897 (Kg) Trong đó : +Trọng lượng dây quấn : G dq  G Cu1  G Cu 2  G d / c  86,188  130,191  6,51  222,889 (Kg) +Trọng lượng lõi sắt : G l  G T  G G  524,608 (Kg) 2. Trọng lượng dầu : -Thể tích dầu trong thùng : Vd=Vt-Vr=1,461-0,163=1,298 (m) Trong đó : 6
 B2   0,6 2  3 + Vt  A.B  . .H  1,36.0,6  . .1,33  1,461 (m )  4  4  +Thể tích ruột máy : Gr 897 3 3 Vr    0,163 (m ) ; Với r=5500 (Kg/m )  r 5500 -Trọng lượng dầu : G d  1,05.0,9.Vt  Vr   G do   1,05.0,9.(1,298)  54  58 (Kg) Trong đó : Gdô: là trọng lượng dầu trong hệ thống làm lạnh : 68 ống ,mỗi ống dài 1,47 m trọng lượng 1 mét dầu trong ống là 0,45 (Kg) (Bảng 60) 3.Bình dãn dầu : Bình dãn dầu làm bằng thép có chiều dày 2 mm ,được đặt nằm ngang trên nắp thùng. Thể tích bình : Vgd  0,1.Vd  0,1.1,298  0,13 (m) -Chiều dài bình : l gd  B  2.a.10 3  0,6  2.0,05  0,61 (m) Lấy l gd  0,6 (m) 4.Vgd 4.0,13 -Đường kính bình dãn dầu : d    0,53m  .lgd  .0,6 ======================================== 7
8