变压器设计-温升篇

变压器允许温升值变压器各个部门有不同的允许温升，不同的运行工况也有不同的允许温升。

决定允许温升的因素有：变压器的运行预期寿命、变压器的安全运行、变压器的检测技术。

绕组允许温升：绕组的允许温升是指整个绕组的平均温升，由电阻法测得，允许温升与绝缘耐热等级有关。

油浸式变压器属A级绝缘，由于传统的绕组温升测量法为电阻法，测得的温升为平均温升，A级绝缘允许的平均温升为65K。

平均温升与绕组最热点温升之差假使为13K。

在年平均温度为20℃时，A级绝缘绕组最热点温度为20+65+13=98℃，此时A级绝缘具有正常寿命。

干式变压器各种绝缘的允许平均温升：A级为60K，E级为75K，B级为80K，F级为100K，H级为125K，C级为150K。

冬季绕组温升低于平均温升，绕组可延长寿命，夏季的绕组温升高于平均温升，绕组要牺牲寿命。

如超名牌容量也要牺牲寿命，但超名牌容量运行时，油浸式变压器A级绝缘绕组最热点温度不能超过140℃，即使牺牲的寿命不多，也不允许超过140℃，因超过140℃时油要分解出气体而影响绝缘强度。

所以油浸式变压器A级绝缘的最热点温度不能超过140℃是从变压器安全运行出发的。

大容量变压器有时有几种冷却方式，例如ONAN/ONAF，变压器额定容量一般是指ONAF下的允许值，当风扇失去电源后，冷却效率下降，如仍按ONAF冷却方式下容量运行时，绕组平均温升必将升高，故ONAN冷却方式下必须降低容量运行，使绕组平均温升不超过65K。

另外，双绕组或三绕组变压器中，二个或三个绕组应同时达相同的温升，当一个绕组达65K平均温升时另一个或二个绕组低于65K，则这样的设计是不经济的。

油浸式变压器还应使油面顶层与几个绕组平均温升同时达允许温升是较为经济的。

即油面顶层温升达55K，绕组平均温升达65K为经济的方案。

在设计阶段，就合理选取每一绕组的电流密度，在保持负载损耗不超过标准值时使各个绕组的温升接近65K，同时油面顶层也达55K。

0.08 0.09 0.10 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.20 0.24 0.27 0.30 0.35 0.40 0.49 0.59 0.75 0.89 1.01
1。变压器功率要靠近，如3.2VA选3VA，3.5VA选4VA等。 2。线径选用靠近的规格线，如0.39选用0.4；0.44选用0.45，0.54选用0.55等。
0.09 0.10 0.12 0.13 0.14 0.16 0.17 0.18 0.23 0.27 0.32 0.35 0.42 0.48 0.59 0.73 0.91 1.08 1.23
5.20 5.00 4.80 4.60 4.50 4.30 4.20 4.10 3.90 3.60 3.50 3.30 3.20 3.10 2.90 2.70 2.60 2.50 2.30
0.08 0.10 0.11 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.22 0.26 0.29 0.33 0.39 0.44 0.54 0.65 0.83 0.97 1.11
1。变压器功率要靠近，如3.2VA选3VA，3.5VA选4VA等。 2。线径选用靠近的规格线，如0.39选用0.4；0.44选用0.45，0.54选用0.55等。
Δ T=50℃
J=A/mm2 φ ~mm J=A/mm2 φ ~mm J=A/mm2 φ ~mm J=A/mm2 φ ~mm
3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 40 50 70 100 150 200 250 注意：
4.90 4.70 4.50 4.30 4.10 3.90 3.80 3.70 3.40 3.20 3.00 2.80 2.70 2.50 2.40 2.20 2.00 1.90 1.80

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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电 阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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THANKS!
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q j2
式中：
K * P r2 K 2 * S j 2
Pr1 ——外绕组电阻损耗(参考温度时)，W;
Pr 2 ——内绕组电阻损耗(参考温度时)，W; K ——由参考温度换算到温升试验时绕组温度的系数，H级取1.086；
S jw1 ——外绕组外表面积，m² ；
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二 温升计算
S jn1 ——外绕组内表面积，m²; S j 2 ——内绕组表面积，m² ;
二 温升计算
2. 内绕组表面积计算 内绕组各表面均为非裸露部分的表面积，按下式计算：
S j 2 m *H X 2*106 * (2 * * rj 2 N * bt )
式中：m、N、 同上述说明；
H X 2 ——内绕组电抗高度；
r j 2 ——内绕组各表面(包括内、中、外各与空气接触表面)的半径。
K 2 ——外绕组及内绕组轴向气道有效散热系数. K1 、
4. 绕组温升计算 ℃ ℃
外绕组:
1 K1 * q j10.8
内绕组:
2 K 2 * q j 2 0.8
式中：
1 ——外绕组温升，K；
2
K1
——外绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.4； ——内绕组温升，K；
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变压器设计-温升
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内容 Content
一 温升相关标准 二 温升计算
一

电力变压器涡流损耗和温升的计算与分析一、本文概述电力变压器作为电力系统的关键设备，其运行效率与稳定性直接影响到电力系统的整体性能。

在变压器的运行过程中，涡流损耗是一个不可忽视的问题，它不仅会降低变压器的效率，而且会导致变压器温度升高，从而影响其使用寿命和安全性。

因此，对电力变压器的涡流损耗和温升进行深入的计算与分析，对于提高变压器的运行效率、优化其设计以及确保其安全稳定运行具有重要意义。

本文旨在探讨电力变压器的涡流损耗和温升的计算方法，并基于理论分析和实际案例，对涡流损耗和温升的影响因素进行深入研究。

文章将首先介绍涡流损耗和温升的基本概念，然后详细阐述其计算方法和相关数学模型。

接着，通过实际案例分析，探讨不同因素（如变压器结构、材料属性、运行环境等）对涡流损耗和温升的影响，并提出相应的优化措施。

本文将对电力变压器涡流损耗和温升的研究趋势和前景进行展望，为电力变压器的设计和运行提供理论支持和实践指导。

二、电力变压器基础知识电力变压器是电力系统中不可或缺的组成部分，其主要功能是通过电磁感应原理，将某一电压等级的交流电能转换为另一电压等级的交流电能。

这一过程中，变压器会遭受多种损耗，其中涡流损耗是重要的一种。

为了有效评估和控制这些损耗，需要对电力变压器的基础知识有深入的了解。

电力变压器主要由铁芯、绕组、绝缘材料和油箱等部分组成。

铁芯是变压器的磁路部分，由硅钢片叠装而成，以减少涡流损耗。

绕组则是变压器的电路部分，通常由绝缘铜线绕制而成。

变压器的工作原理基于电磁感应，当一次侧绕组通入交流电时，产生的磁通在铁芯中产生感应电动势，从而在二次侧绕组中产生电流。

涡流损耗是由于铁芯中的磁通变化而产生的。

当磁通在铁芯中变化时，会在硅钢片中产生感应电流，即涡流。

这些涡流会在硅钢片中产生热量，导致变压器的温度升高。

涡流损耗的大小与铁芯的磁导率、电阻率、硅钢片的厚度以及磁通的变化频率有关。

为了减少涡流损耗，通常会采用以下措施：一是使用高电阻率的硅钢片，以增加涡流的路径长度，从而降低涡流的大小；二是减小硅钢片的厚度，以减少涡流的体积；三是将硅钢片进行绝缘处理，以减少涡流之间的相互影响。