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电力变压器的运行原则和额定运行方式

发布时间:2020-09-10

【导读】变压器在运行中要产生铜损和铁损,这两部分损耗最后全部转变为热量,使变压器的温度升高。我国电力变压器大部分采用A级绝缘。在变压器运行时的热量传播过程中,各部分的温度差别很大,绕组的温度最高,其次是铁芯的温度,再次是绝缘油的温度,而且上层的油温比下层的油温高。变压器运行中允许的温度是由上层的油温决定的。采用A级绝缘的变压器,在正常的运行中,当周围的温度为40℃时,规定变压器的上层油温最高不超过85℃为宜。

电力变压器的运行原则
1、变压器运行的温度
变压器在运行中要产生铜损和铁损,这两部分损耗最后全部转变为热量,使变压器的温度升高。我国电力变压器大部分采用A级绝缘。在变压器运行时的热量传播过程中,各部分的温度差别很大,绕组的温度最高,其次是铁芯的温度,再次是绝缘油的温度,而且上层的油温比下层的油温高。变压器运行中允许的温度是由上层的油温决定的。采用A级绝缘的变压器,在正常的运行中,当周围的温度为40℃时,规定变压器的上层油温最高不超过85℃为宜。
 
2、变压器运行的温升
变压器温度与周围介质温度的差值叫做变压器的温升。由于变压器的各部分的温度差别很大,这将影响变压器的绝缘。再有,当变压器的温度升高时,绕组的损耗将增加。所以,需要对变压器在额定负荷时对各部分的温升作出规定。对于采用A级绝缘的变压器,当周围的温度为40℃时,上层油的允许温升为55℃,绕组的允许温升为65℃。
 
3、变压器运行时的电压变化范围
在电力系统中.由于电网的电压波动,加在变压器绕组的电压也将是变动的。当电网的电压小于变压器所用的分接头额定电压时,对变压器没有什么损害;当电网的电压高于变压器的分接头的额定电压时,将会引起变压器绕组温度升高,变压器所消耗的无功功率增加,并且使副线圈的波形发生畸变。所以,一般以变压器的电源电压不超过分接头额定电压的5%为宜。
 
4、变压器并列运行的要求
将两台或两台以上的变压器的原绕组并联到公共电源上,副绕组也并联在一起向负载供电,这种方式叫做变压器的并列运行。在现在的电力系统中,随着系统的容量增大,变压器的并列运行是十分必要的。
 
电力变压器的运行原则和额定运行方式
  
电力变压器的额定运行方式
1、变压器电压变化的允许范围
 
当电压低于变压器的额定电压时,对变压器没有大的影响,只降低变压器的出力;
 
当电压高于变压器的额定电压时,变压器铁芯损耗和无功损失增加,并对变压器绝缘产生一定的影响。
 
电压偏差士5%范围。变压器一次电压在额定值的士5%内,二次侧就可以带额定出力运行。
 
2、变压器的发热和冷却
 
绕组和铁芯中的电能损耗全部转化为热量,使变压器的各部分温度升高,各部分的温度升高并不均匀。
 
散热过程:热量从绕组和铁芯传到变压器油中,热油的热量经散热器传到周围空气中。
 
散热过程的特点:铁芯、高压绕组、低压绕组产生的热量全部传给油;在整个发热散热过程中,各部分温差较大,绕组的温度最高;大容量变压器损耗大,发热量大,需采用强迫油循环风冷或强迫油循环水冷,更大容量的采用导向冷却,在高低压绕组内部设置一定的油路,可大大提高散热效率。
 
3、变压器允许温度和温升
 
变压器的允许温度取决于绝缘材料。油浸式变压器采用纸和油绝缘。
 
变压器绕组在温度最高点为98℃时,可使用年限为20-30年。实际运行时,绕组温度最高点温度一般都小于98℃,变压器的使用寿命均可超过30年。
 
变压器运行时,重点监视绕组温度和顶层油温。
 
变压器超温保护配置,超过低温定值时发报警信号,当温度超过高温定值时跳闸。
 
4、变压器过负荷能力
变压器正常运行时,日负荷曲线的负荷率大多小于1。根据等值老化原则,只要使变压器在过负荷期间多损耗的寿命和在欠负荷期间少损耗的寿命能相互补偿,则仍可获得规定的使用年限。变压器的正常过负荷能力就是以不牺牲正常寿命为原则而制定的。即在整个时间间隔内,只要做到变压器绝缘老化率小于或等于1即可,且满足以下条件:
 
(1)过负荷期间,绕组最热点的温度不得超过140℃,上层油温不得超过95℃;
(2)变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的50%
 
当系统发生故障时,首要任务是设法保证不间断供电,而变压器绝缘的老化加速则是次要的,事故过负荷是以牺牲变压器的寿命为代价的。绝缘老化率允许比正常过负荷时高得多。事故过负荷也称急救负荷,是在较短的时间内,让变压器多带一些负荷,以作急用。为保证可靠性,在确定变压器事故过负荷的允许值时,一般事故过负荷时绕组最热点的温度也不得超过140℃,负荷电流不得超过额定值两倍。
 
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