Совершенствование методик теплового расчета силовых масляных трансформаторов

• Автор: Трякин, Александр Олегович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

1.1. Конструкции силовых масляных трансформаторов и основных типов систем охлаждения

1.1.1. Конструкция силового масляного трансформатора

1.1.2. Конструкция и условия теплообмена обмоток

1.1.3. Преимущества и недостатки основных видов систем охлаждения

1.2. Тепловые процессы в силовом масляном трансформаторе

1.2.1. Источники тепловых потерь

1.2.2. Особенности процесса теплопередачи

1.2.3. Нормы нагрева частей конструкции и масла

1.2.4. Влияние температуры изоляции при эксплуатации на надежность работы трансформатора
1.3. Анализ теоритических и эмпирических методов теплового расчета силового масляного трансформатора
1.3.1. Общие сведения
1.3.2. Методы теплового расчета
1.3.3. Анализ методик теплового расчета катушечных обмоток
1.3.4. Анализ методик теплового расчета цилиндрических обмоток..
1.3.5. Анализ методик теплового расчета систем внешнего охлаждения
1.4. Выводы по главе
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СИЛОВОГО МАСЛЯНОГО ТРАНСФОРМАТОРА С СИСТЕМАМИ ОХЛАЖДЕНИЯ М, Д И НДЦ ДЛЯ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ
2.1. Математическая модель силового масляного трансформатора с
системами охлаждения М и Д

2.1.1. Описание математической модели
2.1.2. Структура математической модели
2.1.3. Тепловой поток бака и радиаторов
2.1.4. Расчет гравитационного давления в обмотках
2.1.5. Расчет падения напора в радиаторах
2.1.6. Расчет коэффициента гидравлического сопротивления обмотки
2.2. Математическая модель силового масляного трансформатора с системой охлаждения НДЦ
2.3. Математическая модель обмотки силового масляного трансформатора
2.3.1. Описание модели обмотки
2.3.2. Расчет давлений и скоростей потоков масла в каналах обмотки
2.3.3. Расчет температур масла в каналах обмотки
2.3.4. Расчет температур наиболее нагретых точек катушек
2.4. Алгоритм теплового расчета силового масляного трансформатора
2.4.1. Структура теплового расчета силового масляного трансформатора
2.4.2. Рекомендации по тепловому расчету силового масляного трансформатора методом СББ
2.5. Выводы по главе
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ
МАСЛЯНОГО ТРАНСФОРМАТОРА И УРОВНЯ НАГРУЗКИ НА
ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ В УСТАНОВИВШЕМСЯ
РЕЖИМЕ
3.1. Общие сведения
3.2. Анализ влияния параметров конструкции и высоты установки радиаторов системы охлаждения на температуру слоев масла трансформатора
3.3. Исследование влияния уровня нагрузки на тепловое состояние трансформатора в установившемся режиме работы
3.4. Исследование зависимости параметров теплового состояния

трансформатора от гидравлического сопротивления обмоток.
3.5. Выводы по главе
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕПЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ СИЛОВЫХ
МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
4.1. Анализ результатов теплового испытания силового масляного трансформатора с системой охлаждения М с направляющими перегородками в обмотке
4.2. Анализ результатов тепловых испытаний силовых масляных трансформаторов с системами охлаждения М, Д и НДЦ
4.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОЕРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Рисунок 1.16 - Схемы движения масла в каналах обмотки. Стрелками показаны направления
потоков масла.
а) Схема движения масла в случае обмотки, ограниченной внутренним и наружным цилиндрами; б) Схема движения масла в случае обмотки, не имеющей наружного цилиндра; в) Схема движения масла в катушечной обмотке, ограниченной внутренним и наружным
цилиндрами.
Практически расчет коэффициента теплоотдачи обычно производят по экспериментальным зависимостям вида [53 с. 23]
а = МДОу,
где М и у — постоянные параметры для данных условий теплообмена.
Циркуляция масла носит пограничный «слоистый» характер (рис. 1.16). Это означает, что образовывается тонкий пограничный слой на вертикальных поверхностях с внутренней и наружной стороны катушки. Этот слой па верхней кромке нижней катушки отрывается от катушки и в начале горизонтального канала разрушается; образовавшись вновь у нижней кромки следующей выше катушки, он выходит из горизонтального канала и перемещается вверх вдоль вертикальных поверхностей внутренней и наружной сторон катушек. Этот процесс повторяется у каждой катушки обмотки.
Ламинарное движение масла можно наблюдать даже при поверхностной плотности теплового потока 1400 Вт/м2. Поэтому разрушение пограничного слоя не означает начало турбулентного движения, а вызвано перемешиванием частиц масла, имеющих различную температуру, [25 с. 76].