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第6章 变压器油箱管片式换热计算

2.1变压器自冷风冷油顶层温升

变压器自冷及风冷的油顶层温升可按下式计算

T3=1.2Ty+TT(2‐1)

式中 T3——油顶层温升,K;

Ty——油平均温升,K;

自冷式油温升:Ty=0.262q0.8/T;

风冷式油温升:Ty=0.191q0.8/T-7;

风冷式油箱的热计算高出于空气温度油平均温升。

Ty=0.262q0.8/y(K)(2‐4)

油平均温升TM的计算如下:

qy=p/Sn,W/m2;(2‐5)

qy——油箱单位热负荷瓦,W/m2;

p——85℃时变压器总损耗,W;

Sn——油箱总有效散热面积,m2;

Ty——油平均温升;

Ts——为油面温升,计算如下:

Ts=12Tg+TTs(K)(2‐6)

TTs——油温升的修正值,K。

2.2油箱有效换热面计算

变压器油箱有效换热面计算可分为片式、油管、扁管及平板油箱等四种,现分别加以计算说明。

1.散热片式油箱有效换热面积计算

(1)散热片尺寸及数据。

(2)箱盖的几何面积

A1=πR2+2RL1(2‐7)

式中 R——圆弧部分半径,mm;

L1——中间部分长,mm。

(3)箱壁的几何面积

A2=H(2πR+2L1)(2‐8)

式中 H——油箱高,mm;其他符号意义同前。

(4)散热片总的几何面积

A3=mAg(2‐9)

式中 m——散热片数。

(5)被散热片遮阴部分面积

A4=3/CmH1(2‐10)

式中 C——两片中心距,mm;其他符号意义同前。

(6)油箱总的有效散热面积

A=0.75A1+(A2-A4)+0.45(A3+A4)(2‐11)

所有面积单位为m2。

2.管式油箱有效散热面积计算

(1)箱盖的几何面积

A1=πR2+2RL1(2‐12)

(2)箱壁的几何面积

A2=H(2πR+2L1)(2‐13)

(3)油管的几何面积

根据上述之数据便可计算出油管的几何面积。

(4)油箱总的有效散热面积

A=0.75A1+(A2+A3)K1K2(2‐14)

式中K1=55C1+45DF/70D;

D=πdn+C1;

d——油管外径,mm;

n——油管排数,n≤4;

F——空气阻力系数;

C1——箱壁上两排油管中心距,mm。

3.散热器式油箱有效散热面积计算

(1)扁管式散热器

①箱盖的几何面积(拱顶油箱)。

若采用平顶或梯形顶时,其箱盖有效散热面积按式2‐15计算。

A2=H(2πR+2L1)(2‐15)

②箱壁的几何面积

A2=H(2πR+2L1)(2‐16)

③散热器有效散热面积(A3)

④油箱总的有效散热面积

油浸自冷式:A=A1+A2+A3

油浸风冷式:A=1.05(A1+A2)+A3

(2)片式散热器

A=0.75A1+K3A2+A3(2‐17)

式中 A1——箱盖有效散热面积,m2;

A2——箱壁有效散热面积,m2;

A3——片式散热器有效散热面积,m2;

K3——系数。

四面分布K3=0.75;

双面加储油柜侧分布K3=0.80;

高、低压侧分布K3=0.85;

高(低)压侧一侧分布K3=0.90°。

4.平光油箱有效换热面积计算

A=0.75A1+A2(2‐18)

式中 A1——箱盖有效散热面积,m2;

A2——箱壁有效散热面积,m2。

2.3扁管散热器尺寸参数

2.4片式散热器常用数据

片式散热器根据安装方式通常可分为固定式安装和可卸式安装。

2.5片式散热器外形结构

片式散热器外形结构可根据叶片宽度不同分为两种型号,不同制造厂其外形结构各有异同。现以宽为460mm和520mm为例。

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