Каковы Тепловые Свойства Трансформатора?

Под воздействием тепла изоляционные материалы постепенно распадаются и стареют, пока не потеряют свою механическую прочность и изоляционные характеристики. Даже в случае сбоя системы или нормальной работы изоляция трансформаторов будет повреждена, что приведет к короткому замыканию между проводниками поврежденных изоляционных частей и сбою трансформатора.

Все изоляционные материалы имеют определенный уровень теплостойкости, а уровни теплостойкости различных изоляций показаны в таблице ниже.

класс теплосопротивления изоляции

Изоляция масляных трансформаторов относится к изоляции класса А, а средняя долгосрочная рабочая температура их обмоток не должна превышать 105°С.

Стандарт GB1094.1 - 1996 « Общие положения части 1 силовых трансформаторов» определяет долгосрочную рабочую температуру трансформаторов. Нормальные условия работы масляных трансформаторов являются следующими:

Высота над уровнем моря: не более 1000 м;

Максимальная температура окружающей среды + 40°C;

Самая жаркая среднемесячная температура + 30°C;

Максимальная среднегодовая температура + 20°C;

Минимальная температура - 25°C (для наружных трансформаторов);

Минимальная температура - 5°C (для внутренних трансформаторов);

Максимальная температура охлаждающей воды на входе в водяной охладитель + 25°C.

GB1094.2 - 1996 Стандарт "Электрические трансформаторы, часть 2: повышение температуры" предусматривает повышение температуры в масляных трансформаторах

Повышение температуры масла в верхнем слое

Трансформаторное масло не контактирует напрямую с атмосферой 60K;

Трансформатор 55K для непосредственного контакта масла с атмосферой;

Среднее повышение температуры обмотки (измеряемое методом сопротивления) составляет 65K.

Для электрических соединений вне сердечника и обмотки или структурных элементов в топливном баке не установлены ограничения на повышение температуры, но повышение температуры все еще необходимо. Он не должен быть слишком высоким и обычно не превышает 80K, чтобы избежать теплового повреждения соседних компонентов или чрезмерного старения масла.

Стандарт GB/T 1094.7-2008 «Силовые трансформаторы. Часть 7. Руководство по нагрузке для масляных силовых трансформаторов» для средней температуры обмотки группы (измеренной методом сопротивления) и температуры горячей точки обмотки предполагается равным 65K и 78K соответственно, что является отношением повышения температуры горячей точки обмотки к средней температуре обмотки, увеличенной на 13K. Срок службы изоляции трансформатора определяется температурой горячей точки обмотки, и обмотка подвергается этому условию повышения температуры.

Температура рабочей среды трансформатора соответствует положениям GB 1094.1-1996 «Силовые трансформаторы. Часть 1. Общие принципы»

Если она фиксирована, трансформатор имеет указанный срок службы.

Если температура окружающей среды составляет +40 ℃, а среднее повышение температуры обмотки составляет 65 К, то средняя температура обмотки составляет (40+65) ℃=105 ℃,

Это значение соответствует длительной рабочей температуре изоляции класса А. В это время температура горячей точки обмотки составляет (40+65+13) ℃=118 ℃, она будет больше 105 ℃.

Трансформатор позволяет обмотке работать при температуре горячей точки 118 ℃, которая меняется от температуры окружающей среды в течение года и каждый день, соотношение между ожидаемым сроком службы масляной изоляции в трансформаторах и температурой заключается в том, что при изменении температуры на 6 ℃ срок службы изоляции удваивается. То есть, когда температура повышается на 6 ℃, срок службы изоляции уменьшается до половины от первоначального значения; Напротив, если температура понижается на 6 ℃, срок службы изоляции удваивается. Учитывая, что температура окружающей среды трансформатора меняется, стандарт определяет максимальную среднегодовую температуру 20 ℃, что соответствует средней температуре обмотки (20+65) ℃=85 ℃, и температуре горячей точки обмотки 98 ℃. Когда температура окружающей среды выше 20 ℃, температура горячей точки обмотки выше 98 ℃, и срок службы изоляции уменьшается; Когда температура окружающей среды ниже 20 ℃, температура горячей точки обмотки ниже 98 ℃, и срок службы изоляции увеличивается. Поэтому при нормальных изменениях температуры трансформаторы, которые соответствуют температурным условиям в GB1094.1-1996 «Силовые трансформаторы Часть 1 Общие принципы» и GB1094.2-1996 «Силовые трансформаторы Часть 2 Повышение температуры», имеют указанный тепловой срок службы.