Вопросы реконструкции линии 10 кВ подстанции "Василево", с заменой масляных выключателей на вакуумные, выбором разъединителей и трансформаторов тока
Таблица 10. - Температуры трансформатора с падением
уровня масла на 60мм.
Коэффициент
Температура
Температура
Температура
Температура
Разность температур
загрузки
окружающего
верхних слоев
стенки бака
крышки бака
между стенкой и
трансформатора
воздуха
масла
трансформатора
трансформатора
крышкой бака
30
50,1
43,2
34
9,2
15
35,1
28,1
18,8
9,3
0,2
0
20,1
13
3,7
9,3
-15
5,1
-2
-11,2
9,2
-30
-9,9
-17,2
-26,4
9,2
30
57,3
48,1
35,3
12,8
15
42,3
33
20,1
12,9
0,4
0
27,3
17,9
5
12,9
-15
12,3
2,8
-10
12,8
-30
-2,7
-12,4
-25,2
12,8
30
68,1
55,6
37,3
18,3
15
53,1
40,5
22
18,5
0,6
0
38,1
25,4
6,8
18,6
-15
23,1
10,2
-8,1
18,3
-30
8,1
-5,1
-23,4
18,3
30
81,9
65,3
39,8
25,5
15
66,9
50,1
24,3
25,8
0,8
0
51,9
34,9
9,2
25,7
-15
36,9
19,7
-5,8
25,5
-30
21,9
4,2
-21,1
25,3
30
98,3
76,8
42,6
34,2
15
83,3
61,6
27,1
34,5
1
0
68,3
46,3
11,8
34,5
-15
53,3
31
-3,1
34,1
-30
38,3
15,3
-18,6
33,9
3.3.3 Тепловой расчет трансформатора при номинальной загрузке при
уровне масла ниже патрубков коллекторов радиаторов
При снижении уровня масла ниже уровня входов в патрубок коллектора
радиатора, активная конвекция в радиаторе практически прекращается, поэтому в
дальнейшем расчете радиаторы не учитываем.
Вследствие чего значительно уменьшается площадь конвективного
теплообмена. Расчеты будем вести при снижении уровня масла на 90 мм.
Эффективная теплоотдающая поверхность бака [4]:
м2
Эффективная боковая теплоотдающая поверхность бака [4]:
м2
Площади конвективного и лучистого теплообмена [4]:
м2 м2
Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:
°С
Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:
°С
Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего
воздуха [4]:
Температура масла в верхних слоях [4]:
°С
Коэффициент теплоотдачи внутри бака [10].
Критерий Грасгофа:
К
К-1
К
м2/с
Определяющим размером здесь будет высота уровня масла в баке:
м
Критерий Нуссельта:
Вт/м·К
Вт/м2· К
Коэффициент теплоотдачи снаружи бака.
Критерий Грасгофа:
К
К-1
К
м2/с
м
Критерий Нуссельта:
Вт/м·К
Вт/м2· К
Коэффициент теплопередачи через стенку бака:
Поток теплоты через стенку бака трансформатора:
Вт
Температура наружной поверхности бака:
°С
Среднее значение температуры масла в баке:
°С
Вследствие падения уровня масла в баке трансформатора между крышкой бака
и верхними слоями масла образуется воздушная прослойка, теплопередачу в которой
будем рассчитывать через λэф - эффективный коэффициент теплопроводности.
Критерий Грасгофа:
В качестве определяющей температуры принимаем среднюю температуру между
маслом и окружающим воздухом [10]:
°С
К
К-1
К
м2/с
Вт/м·К
Эффективный коэффициент теплопроводности воздуха:
Вт/м·К [10]
Коэффициент теплоотдачи внутри бака:
Критерий Грасгофа:
К
К-1
К
Критерий Нуссельта:
Вт/м·К
Вт/м2· К
Коэффициент теплоотдачи снаружи бака:
Критерий Грасгофа:
К
К-1
К
м2/с
м
Критерий Нуссельта:
Вт/м2· К
Коэффициент теплопередачи через крышку бака:
Поток теплоты через крышку бака трансформатора:
Вт
Температура крышки бака трансформатора:
°С
Разность температур между стенкой и крышкой бака:
°С
Данные расчетов при различны температурах окружающего воздуха и различной
загрузке трансформатора сведены в таблицу 11.
Таблица 11. - Температуры трансформатора с падением
уровня масла на 90мм.
Коэффициент
Температура
Температура
Температура
Температура
Разность температур
загрузки
окружающего
верхних слоев
стенки бака
крышки бака
между стенкой и
трансформатора
воздуха
масла
трансформатора
трансформатора
крышкой бака
30
50,4
43,4
33,8
9,6
15
35,4
28,3
18,6
9,7
0,2
0
20,4
13,2
3,5
9,7
-15
5,4
-1,8
-11,4
9,6
-30
-9,6
-17
-26,6
9,6
30
57,7
48,4
35
13,4
15
42,7
33,3
19,8
13,5
0,4
0
27,7
18,2
4,7
13,5
-15
12,7
3,1
-10,2
13,3
-30
-2,3
-12,2
-25,4
13,2
30
68,7
56
36,9
19,1
15
53,7
40,9
21,6
19,3
0,6
0
38,7
25,7
6,5
19,2
-15
23,7
10,6
-8,4
19
-30
8,7
-4,8
-23,7
18,9
30
82,7
65,8
39,2
26,6
15
67,7
50,7
23,9
26,8
0,8
0
52,7
35,5
8,7
26,8
-15
37,7
20,3
-6,2
26,5
-30
22,7
4,7
-21,6
26,3
30
99,2
77,5
41,9
35,6
15
84,2
62,3
26,4
35,9
1
0
69,2
47
11,2
35,8
-15
54,2
31,7
-3,7
35,4
-30
39,2
16
-19,2
35,2
При падении уровня масла свыше 130 мм начинает оголяться активная часть и
процесс конвективного теплообмена пойдет другим образом, поэтому последний
расчет проводим при падении уровня масла на 130мм. Данные расчетов при различны
температурах окружающего воздуха и различной загрузке трансформатора сводим в
таблицу 12.
Таблица 12. - Температуры трансформатора с падением
уровня масла на 130мм.