Вопросы реконструкции линии 10 кВ подстанции "Василево", с заменой масляных выключателей на вакуумные, выбором разъединителей и трансформаторов тока (стр. 7 из 11)
Температурный напор рассчитывается через среднюю температуру между окружающим воздухом и средней температурой масла в баке:
°С 
КОпределяющим размером является ширина крышки бака, так как процесс теплопередачи идет через горизонтальную поверхность:
м 
м2·с 
Критерий Нуссельта.
Коэффициенты с и n определяются как для горизонтальной поверхности:
Вт/м·К 
Вт/м2·ККоэффициент теплоотдачи снаружи бака:
Критерий Грасгофа.
К 
К-1 
К 
м2·с 
м 
Критерий Нуссельта.
Вт/м·К 
Вт/м2·ККоэффициент теплопередачи через крышку бака:
Поток теплоты через крышку бака трансформатора:
ВтТемпература крышки бака трансформатора:
°СРазность температур между стенкой и крышкой бака:
°СДанные расчетов при различны температурах окружающего воздуха и различной загрузке трансформатора сведены в таблицу 8.
Таблица 8. - Температуры трансформатора без падения уровня масла.
| 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 | 49,6 | 42,8 | 40,9 | 1,9 | |
| 15 | 34,6 | 27,7 | 25,3 | 2,4 | |
| 0,2 | 0 | 19,6 | 12,7 | 10 | 2,7 |
| -15 | 4,6 | -2,4 | -5,2 | 2,8 | |
| -30 | -10,4 | -17,6 | -20,6 | 3 | |
| 30 | 56,5 | 47,6 | 44,6 | 3 | |
| 15 | 41,5 | 32,5 | 28,8 | 3,7 | |
| 0,4 | 0 | 26,5 | 17,4 | 13,5 | 3,9 |
| -15 | 11,5 | 2,3 | -1,9 | 4,2 | |
| -30 | -3,5 | -12,9 | -17,4 | 4,5 | |
| 30 | 67,1 | 54,9 | 50,1 | 4,8 | |
| 15 | 52,1 | 39,8 | 34 | 5,8 | |
| 0,6 | 0 | 37,1 | 24,6 | 18,6 | 6 |
| -15 | 22,1 | 9,5 | 3,1 | 6,4 | |
| -30 | 7,1 | -5,8 | -12,6 | 6,8 | |
| 30 | 80,5 | 64,3 | 57 | 7,3 | |
| 15 | 65,5 | 49,1 | 40,6 | 8,5 | |
| 0,8 | 0 | 50,5 | 33,9 | 24,9 | 9 |
| -15 | 35,5 | 18,8 | 9,4 | 9,4 | |
| -30 | 20,5 | 3,3 | -6,6 | 9,9 | |
| 30 | 96,4 | 75,5 | 65 | 10,5 | |
| 15 | 81,4 | 60,3 | 48,2 | 12,1 | |
| 1 | 0 | 66,4 | 45 | 32,4 | 12,6 |
| -15 | 51,4 | 29,7 | 16,6 | 13,1 | |
| -30 | 36,4 | 14,1 | 0,4 | 13,7 |
Также в таблицы 9. и 10. сводим данные расчетов при различных уровнях масла, температуры окружающего воздуха и коэффициентах загрузки. Расчет при этом аналогичен приведенному в п.3.4 3, только с учетом радиаторов.
Таблица 9. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 30мм.
| Коэффициент | Температура | Температура | Температура | Температура | Разностьтемператур |
| загрузки | окружающего | верхних слоев | стенки бака | крышки бака | между стенкой и |
| трансформатора | Воздуха | масла | трансформатора | трансформатора | крышкой бака |
| 30 | 49,8 | 43 | 34,4 | 8,6 | |
| 15 | 34,8 | 27,9 | 19,2 | 8,7 | |
| 0,2 | 0 | 19,8 | 12,8 | 4,1 | 8,7 |
| -15 | 4,8 | -2,2 | -10,9 | 8,7 | |
| -30 | -10,2 | -17,4 | -26 | 8,6 | |
| 30 | 56,9 | 47,8 | 35,8 | 12 | |
| 15 | 41,9 | 32,7 | 20,6 | 12,1 | |
| 0,4 | 0 | 26,9 | 17,7 | 5,5 | 12,2 |
| -15 | 11,9 | 2,6 | -9,5 | 12,1 | |
| -30 | -3,1 | -12,7 | -24,7 | 12 | |
| 30 | 67,6 | 55,3 | 38 | 17,3 | |
| 15 | 52,6 | 40,1 | 22,7 | 17,4 | |
| 0,6 | 0 | 37,6 | 25 | 7,5 | 17,5 |
| -15 | 22,6 | 9,9 | -7,4 | 17,3 | |
| -30 | 7,6 | -5,5 | -22,7 | 17,2 | |
| 30 | 81,2 | 64,8 | 40,7 | 24,1 | |
| 15 | 66,2 | 49,6 | 25,3 | 24,3 | |
| 0,8 | 0 | 51,2 | 34,4 | 10,1 | 24,3 |
| -15 | 36,2 | 19,2 | -4,9 | 24,1 | |
| -30 | 21,2 | 3,7 | -20,3 | 24 | |
| 30 | 97,3 | 76,2 | 43,9 | 32,3 | |
| 15 | 82,3 | 60,9 | 28,3 | 32,6 | |
| 1 | 0 | 67,3 | 45,7 | 13 | 32,7 |
| -15 | 52,3 | 30,4 | -1,9 | 32,3 | |
| -30 | 37,3 | 14,7 | -17,5 | 32,2 |
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]:
м2Эффективная боковая теплоотдающая поверхность бака [4]:
м2Площади конвективного и лучистого теплообмена [4]:
м2 
м2Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:
°ССреднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:
°СПревышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха [4]:
Температура масла в верхних слоях [4]:
°СКоэффициент теплоотдачи внутри бака [10].
Критерий Грасгофа:
К 
К-1 
К