变压器的运行标准
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变压器的运⾏标准
⼀、允许温升1、油浸电⼒变压器的绕组⼀般⽤纸和油作绝缘,属A级绝缘。
2、电⼒变压器允许温升的国家标准:变压器在环境温度为+20℃下带额定负荷长期运⾏,使⽤期限20~30年,相应的绕组最热点的温度98℃。3、变压器的绝缘材料随着运⾏时间的延续会出现⽼化现象,即失去它初期具有的绝缘性质。温度越⾼,绝缘⽼化越严重越迅速,以致发脆⽽碎裂,使线圈失去绝缘层的保护。正常运⾏时不准超过绝缘材料所允许的温升。4、对⾃然油循环和⼀般的强迫油循环变压器,绕组最热点的温度⾼出绕组平均温度约13℃;⽽对于导向油循环变压器,则约⾼出8℃。因此,对于⾃然油循环和⼀般强迫油循环变压器,在保证正常使⽤期限下,绕组对空⽓的平均温升限值(98-20-13)=65(℃);导向强迫油循环变压器的绕组对空⽓的平均温升限值为70℃。5、在额定负荷下,绕组对油的平均温升,设计时⼀般都保证:⾃冷式变压器为21℃,⼀般强迫油循环冷却和导向强迫油循环冷却变压器30℃。6、为了保证绕组在平均温升限值内运⾏,变压器油对空⽓的平均温升应为绕组对空⽓的温升减去绕组对油的温升,即:
(1)⾃冷式变压器,油对空⽓的平均温升为(65-21)=44℃;
(2)⼀般强迫油循环变压器,油对空⽓的平均温升为(65-30)=35℃;
(3)导向强迫油循环变压器,油对空⽓的平均温升为(70-30)=40℃;7、在⼀般情况下,⾃冷式变压器,其顶层油温⾼出平均油温约为11℃;⼀般强迫油循环和导向强迫油循环变压器,则⾼出5℃。为保证绕组在平均温升限值内运⾏,变压器顶层油对空⽓的温升要求如下:
(1)⾃冷式变压器,顶层油对空⽓的温升为(44+11)=55℃;
(2)⼀般强迫油循环变压器和导向强迫油循环变压器顶层油对空⽓的温升分别为40℃,45℃。
8、下表是我国标准规定的在额定使⽤条件下变压器各部分的允许温升。额定使⽤条件为:最⾼⽓温+40℃;最⾼⽇平均⽓温+30℃;最⾼年平均⽓温+20℃;最低⽓温-30℃。9、下表是⾃然冷却或吹风冷却的油浸式电⼒变压器事故过负荷的允许时间表,所列的温升是对额定负荷⽽⾔的。
电⼒变压器事故过负荷的允许时间表(单位:⼩时:分)10、对强迫油循环变压器,当循环油泵停⽤时,⼀般仍可以⾃然油循环冷却⽅式⼯作,带⽐额定负荷⼩的负荷运⾏,这也是强迫油循环变压器的⼀种运⾏⽅式,此时顶层油的温升限值就是55℃。
11、因此,我国电⼒变压器标准GB1094-81的规定中,对顶层油的允许温升限值就不分冷却⽅式,定为55℃。
⼆、允许负载1、变压器有负载时,因铜损和铁损⽽发热。负载越⼤,发热量越多,温升也越⾼。
2、当负载过⼤时,有可能超过允许温度,对绝缘材料是不利的。为此,变压器运⾏时,有⼀个允许连续稳定运⾏的额定负载,即变压器的额定容量。3、变压器三相负荷不平衡时,应严格监视最⼤电流相的负荷不得超过额定值,不平衡值不得超过额定电流的10%。除正常过负载以外,变压器运⾏时,⼀般不能超过铭牌上所规定的容量。
三、允许过负荷1、变压器的过负荷能⼒,是指为满⾜某种运⾏需要⽽在某些时间内允许变压器超过其额定容量运⾏的能⼒。2、按过负荷运⾏的⽬的不同,变压器的过负荷⼀般⼜分为正常过负荷和事故过负荷两种。
(1)变压器的正常过负荷能⼒
变压器运⾏时的负荷是经常变化的,⽇负荷曲线的峰⾕差可能很⼤。1)根据等值⽼化原则,可以在⼀部分时间内⼩于额定负荷运⾏,只要在过负荷期间多损耗的寿命与低于额定负荷期间少损耗的寿命相互补偿,变压器仍可获得原设计的正常使⽤寿命。2)变压器的正常过负荷能⼒,就是以不牺牲变压器正常寿命为原则制定。
3)同时规定过负荷期间负荷和各部分温度不得超过规定的最⾼限值:
绕组最热点的温度不得超过140℃;
⾃然油循环变压器负荷不得超过额定负荷的1.3倍,强迫油循环变压器负荷不得超过额定负荷的1.2倍。
(2)变压器的事故过负荷1)压器的事故过负荷,也称短时解救过负荷。
2)当电⼒系统发⽣事故时,保证不间断供电是⾸要任务,变压器绝缘⽼化加速是次要的。
3)所以,事故过负荷和正常过负荷不同,它是以牺牲变压器寿命为代价的。事故过负荷时,绝缘⽼化率容许⽐正常过负荷时⾼得多,即容许较⼤的过负荷,但我国规定绕组最热点的温度仍不得超过140℃。
我国《电⼒变压器运⾏规程》对油浸式电⼒变压器和⼲式变压器的事故过负荷运⾏允许时间的规定,如下表所⽰。
油浸强迫油循环冷却变压器事故过负荷允许时间表(h:min)
⼲式变压器的事故过负荷允许运⾏时间
(3)变压器在过负荷运⾏时应注意以下⼏点:1)变压器存在较⼤缺陷时,如冷却系统故障、严重漏油、⾊谱分析异常等,不准过负荷运⾏;
2)变压器过负荷运⾏时,应投⼊全部冷却器;
3)变压器经过事故过负荷后,应进⾏⼀次全⾯检查并将事故过负荷⼤⼩和持续时间记⼊变压器的技术档案中。
四、允许电压波动1、当变压器原线圈所加电压升⾼时,由于其铁芯磁化过饱和,从⽽使铁损耗迅速增⼤⽽造成铁芯过热,在这种情况下变压器只能轻载运⾏。当电压升⾼时,还有可能使绝缘损坏。2、国家有关标准规定:变压器线圈所加电压⼀般不超过所接分接头额定值的105%,并要求副线圈电流不⼤于额定电流。
五、绝缘电阻的允许值1、变压器线圈受潮时,绝缘材料的电⽓性能就要下降,以致发⽣闪络或击穿的危险。绝缘材料浸⼊⽔分后泄漏电流会增⼤,因此从变压器线圈的绝缘电阻值的⼤⼩,可判断其绝缘本⾝的好坏。2、⼀般⽤1000~2500V的兆欧表来测量变压器的绝缘电阻值。绝缘电阻的⼤⼩随温度不同⽽变化,温度每升⾼10℃,阻值可降低1/2,所以测量时必须记录油⾯的温度。3、刚停⽌运⾏的变压器由于线圈的温度⾼于油温,因此不应⽴即测量其数值,否则是不正确的。4、得的线圈绝缘的电阻值,可以在相应温度下与前⼀次测得的数值相⽐较,若不低于前次数值的70%,可认为是合格的,但不应低于下表所列的最低允许值。电⼒变压器绝缘电阻⼀分钟测量值(MΩ)