17變壓器的溫升試驗(yàn)

變壓器的溫升試驗(yàn)一、變壓器的溫升概述1、變壓器的溫升計(jì)算（或?qū)嶋H）值，是考核變壓器技術(shù)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。他不僅關(guān)系到變壓器的安全性、可靠性、使用壽命，也關(guān)系到變壓器的制造成本。所以在變壓器標(biāo)準(zhǔn)中，都有明確的規(guī)定。2、不同絕緣等級(jí)的變壓器，其線圈、鐵心、油的溫升都有嚴(yán)格的規(guī)定。設(shè)計(jì)人員，必須進(jìn)行仔細(xì)的、反復(fù)的計(jì)算。在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡可能降低材料成本。因此，也可以說，對(duì)變壓器進(jìn)行溫升計(jì)算，就是在找一種平衡點(diǎn)。既滿足變壓器的壽命要求，又不浪費(fèi)材料資源。3、現(xiàn)在的計(jì)算，都是一個(gè)平均值，由平均值來推算最熱點(diǎn)的溫度（很粗略的），因?yàn)樽顭狳c(diǎn)的溫度，才是影響變壓器使用壽命的主要因素。變壓器在工作條件下傳輸功率時(shí)*由于變壓器本肓存在空載和負(fù)載損耗"所以要消耗-部分電能.這部分電能要轉(zhuǎn)換成熱能，使變壓器的溫度升高「為『把變丿玉器的溫升限制在-定的限度內(nèi)，在變壓器結(jié)構(gòu)上采用「許名增加散熱能力的方法，如對(duì)中型產(chǎn)品，增加散多片；對(duì)大型和巨型變壓器，采用自然油循環(huán)吹風(fēng)冷卻用強(qiáng)油導(dǎo)向吹呵冷卻等哀溫升試驗(yàn)的目的是要驗(yàn)證變壓器在額宦丄作條件下，主體總損耗所產(chǎn)生的熱量勺散熱痔置達(dá)到熱平衡的溫度是否符合右關(guān)標(biāo)淮及孜術(shù)協(xié)議的要求，并驗(yàn)證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性，發(fā)用油箱（或外殼）和結(jié)構(gòu)件上的同部過熱的丹廢。為了保EE變壓器的使用考命，國家標(biāo)準(zhǔn)GB1094,2—1996《電力變壓器第—部分il升》詳細(xì)規(guī)定了電力變壓器溫升限值八在連續(xù)額定容量下的溫升限值見表14-6.對(duì)于濕熱豐的柚浸式變壓器，其溫升相應(yīng)降低5忙；對(duì)于干熱帶的產(chǎn)品，其各部位溫升相應(yīng)降低10壬CB10^4.2—1996,對(duì)鐵心、繞組外部的電氣連接線或油箱中的結(jié)構(gòu)件，不規(guī)定溫升限值但溫升不要太髙，通常不超過R0K,以避免便相鄰兇部件受熱溫度過高和使油過度老化二S1+6油浸式電力變壓器在連續(xù)額定容下的溫升限值部溫升限值仮頂層油溫升油不與大氣點(diǎn)接接觸的變壓器<50油與大氣肓接接觸的變壓器55繞組平均祖升仍干式電力變壓器的溫升限值按GB6450—198^《下式電力變壓器》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。干式電;變壓器的溫升限值見表14-7o表皿7干式電力妾壓器的鍛升限值部R絕邈杲統(tǒng)掘度比溫升眼直加繞組（用電阻注測(cè)憾的溫刃：105(AJ60120(FJ75130(B)SU155(FJ10O18U(H)125220(C)150飆、金屬部件和與其相豁的材料在任何悄況下.不合出現(xiàn)使鐵心*身，其世部件就與其相臨的材料旻到擁害的溫庇?。罕砩甑?洌括弧中的字母叢示鍵緣材料的溫度等級(jí)及對(duì)應(yīng)的允許的駅熱點(diǎn)溫度*溫升試驗(yàn)的額定發(fā)熱條件取決于試驗(yàn)時(shí)所施加的損耗值和與試品發(fā)熱狀態(tài)相致的溫升試驗(yàn)方法口溫升試驗(yàn)應(yīng)模擬試品在運(yùn)行中最嚴(yán)格的狀態(tài)，應(yīng)在額定容量、最大電流、最大總損耗分接進(jìn)行。在電源容量有限時(shí)，允許在降低額定發(fā)熱條件下進(jìn)行溫升試驗(yàn)口通當(dāng)要求在確定油頂層溫升時(shí)，試驗(yàn)所施加的損耗應(yīng)不小于80強(qiáng)預(yù)定總損耗；在確定繞組溫升時(shí)，試驗(yàn)電流應(yīng)不小于90%額定電流，試驗(yàn)完成后…對(duì)所測(cè)得的溫升數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行校正。、試驗(yàn)方法按照標(biāo)準(zhǔn)JB/T501-1991《電力變斥翟試撿導(dǎo)則、?注行變壓器的溫升試馥右以下幾種方法:直接負(fù)載迭、相互負(fù)載法、循環(huán)電流法、零序電流袪和短路咗等一、直接負(fù)載法門14,734直接負(fù)載法宜接賢栽去顧名思文就足用、直接負(fù)載法門14,734直接負(fù)載法宜接賢栽去顧名思文就足用-些滿足要求ft1僅載接肛被試童斥器的一側(cè)（通常是在低壓AB）,在被試陽的另?（通常是在高壓側(cè)）供給額定勵(lì)磁I并便被試變壓器繞統(tǒng)中通過最人負(fù)載電流,其試驗(yàn)接線原理如圖14-35所示'這種方法具有試驗(yàn)接線較簡(jiǎn)單，鋪助沒備：普嚨點(diǎn)】但瓦統(tǒng)點(diǎn)是所養(yǎng)試驗(yàn)電源容量大，且必須有與彼試變樂褲相屁牡就的譏載,，通穹.詼方敢主耍吊于試驗(yàn)容呈不大的電丿丿變示器和干式亞壓器產(chǎn)需：采用葭接負(fù)載法進(jìn)行溫升試驗(yàn)的&備是負(fù)養(yǎng)\輔助變壓誥（如果:被試變壓器肉勺壓與電源電壓-致則一叮不用〕和試驗(yàn)壯源門負(fù)載一般有以下幾種:合適的電器產(chǎn)品（如電抗器、電容雅*水電陰.羯圏調(diào)土貉等.團(tuán)1435宜接魚載注試監(jiān)接線原理旳T：一被試變壓搭2—負(fù)載乙一補(bǔ)檜審抗応堆助熾匚萍、相互負(fù)載法14.7.E2相互員載法逋常柜比敬載法試驗(yàn)需用兩冬供電電源給被武和埔助鑒疋器的一次側(cè)和-次側(cè)供電,相對(duì)來說系統(tǒng)比較復(fù)雜口逋過適當(dāng)選擇也可以用?套電張完成柜Ltti載法試驗(yàn)。采用該方法璉行溫升試驗(yàn)，需配笛一臺(tái)合詁的輔助變壓峯兩臺(tái)變壓器并聯(lián)連接，對(duì)被試變壓器施加額定頻率、—-栢「對(duì)二相變壓器）對(duì)稱額定電川勵(lì)磁.通過調(diào)節(jié)兩臺(tái)變壓攤的電壓比“使彼試契正器繞組內(nèi)流過預(yù)宦電流（等于或援近額走電沆人或在另一側(cè)內(nèi)串人第3臺(tái)變樂蓉的-次側(cè)繞組，橢人適當(dāng)電壓以開節(jié)環(huán)流,達(dá)到試品額定屯流。試騎原理接錢血圖]?6和圖H-燈所示。在圖14.箕中，試品的這種試整方法與直接負(fù)載慈栢類似、但因無功足反價(jià)輸送.不需電源供應(yīng)，電源只需提供兩圖]^37另一種相垃.負(fù)載咲溫升試騙譽(yù)線圖調(diào)節(jié)裨環(huán)電流，則電源需提供少量柏?zé)o功容量（3興相渭節(jié)電壓冥湄圖]^37另一種相垃.負(fù)載咲溫升試騙譽(yù)線圖調(diào)節(jié)裨環(huán)電流，則電源需提供少量柏?zé)o功容量（3興相渭節(jié)電壓冥湄壞電流）和右功功按圖14?3召接線進(jìn)行試驗(yàn).當(dāng)分接頭電壓差值達(dá)到兩臺(tái)被試變壓器短路阻抗之和時(shí)，在變壓器的繞組中就能產(chǎn)生額定電流，而在繞組中的環(huán)流產(chǎn)生負(fù)載損耗“從圖中可知，負(fù)載電流是借助分接電壓之差所產(chǎn)生的，無需外部電源供給.采用這種方法.不論是對(duì)試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)電源容量來說，都是比較經(jīng)濟(jì)的。它的電流分布及電源輸人的電力可按如下方法求出：設(shè)T1和T2高壓側(cè)電壓分別為5和仏，高壓側(cè)等效阻抗分別為Zx和厶，電壓比為瓦和民。當(dāng)在低壓側(cè)施加額定電壓時(shí)，在高壓側(cè)的循環(huán)電流為此時(shí)，變壓器T1低壓側(cè)繞組中的電流為h=變壓器T2低壓側(cè)繞組中的電流為(14-40(14斗2)人二電源提供的負(fù)載電流為尸二人-人.同時(shí)由電源提供給兩臺(tái)變壓器的勵(lì)磁電流為2f0（心為變壓器的空載電流〕，此時(shí)’(14-40(14斗2)I=/(2/0cos^0+++Z'sin^)P-U(2f,-eosR+Fss佻)式中U——低壓額定電壓（V）；CW^'oQ普k——空載及負(fù)裁試驗(yàn)時(shí)的功率因數(shù);P一被試變壓器從電源輸人的總耗（W）循環(huán)電流法和相互負(fù)載法的試驗(yàn)原理基本相同，不在贅述?、零序電流法]|1]1rb訃-1〔:'1NWsf匡L(fēng)A-3H?.呵密圧器零序電流法溫升試驗(yàn)?zāi)蚶砟銯1NWsf匡L(fēng)A-3H?.呵密圧器零序電流法溫升試驗(yàn)?zāi)蚶砟銯1-罐試童莊器12—輔助變壓盛于額定電流―典型的試驗(yàn)統(tǒng)路如圖1*38所示。用零序電流法進(jìn)行溫升試驗(yàn)存戀的匸麼同題是：①由于被試變壓器的側(cè)被額定電壓勵(lì)磁，兩厠繞組中有相當(dāng)丁額定電流他零序電流流通”零序漏磁通通過佚心心柱、挾心衍油箱問的空氣隙和油箱壁形成回路..從而產(chǎn)並渦流使損耗增抑，并容易造成局部過熱◎②被試變圧器和輔助變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)由線的承載能力耍達(dá)到兒。低壓廁三角形要改為開口二角形.需開啟油箱進(jìn)行臨時(shí)接線，試驗(yàn)結(jié)束厲還必須境!屁，因此，零序電流法僅適用于中性點(diǎn)引線截面大1且零序磁通在油箱和結(jié)鉤件中附加損耗小的容鼠較小的變壓器。4、短路法短路法足袖貝式電力變性器采用最多的一種趙升試驗(yàn)方法“短路法的測(cè)量原理與變壓嶄刪鼠負(fù)載攬耗法相同。，L短路決試驗(yàn)的愎理是利用變壓器短路產(chǎn)性損耘來進(jìn)行溫升試驗(yàn)閭°試驗(yàn)分為兩個(gè)階炭匕第_階段在變壓器中施加最大總ffiffe,冷卻優(yōu)備丄作在額定T作狀態(tài)*試驗(yàn)變壓器油的溫升。此階段中繞組的總損耗通過繞組和變壓器油的熱殳換，將熱量傳給變壓器油.繞組和變壓踣油均提髙了自己的溫度，變壓霧釉因溫度捉高，通過紬箱或◎卻設(shè)蚤將熱量傳紿旳卻介質(zhì)’-直達(dá)到頂層油溫升的變化率小于井維持飭、認(rèn)為泊頂層溫升匕穩(wěn)応“取晟啟一個(gè)小時(shí)中的平均值為油頂層溫升°施加總抑耗試齡階段結(jié)束，測(cè)龍各汨立油溫凌和冷卻介質(zhì)溫度之后.立即將愉人繞組中的屯流降至額宦電流，繼續(xù)試驗(yàn)12.片繼續(xù)眺測(cè)各部位油溫度和吟卻介質(zhì)的溫度”定電流山結(jié)束，記錄好各部位汕溫和冷卻介質(zhì)浣度之石，應(yīng)迅速把電流降生晟小r切斷電源*斯開試晶與中間升壓變壓器間的連線.測(cè)量繞組熱電阻」曲可以在不切斷電源的悄況下，采用徉繞紐負(fù).載I〔著加一低值直流的方法測(cè)定繪組的直流電阻，即帶電測(cè)量法「在施加額罡電流的ih內(nèi).油的溫升有所下降.戰(zhàn)繞紐溫度箱應(yīng)加.L油平均溫升的這」下降直，再減公總炭耗試驗(yàn)階段結(jié)束時(shí)咚卻金質(zhì)的溫度，即為繞組平均溫升「另卄算方?jīng)Q足，額定電流下繞組平均溫度誠去油的平堆溫度得到銅油溫差，殉汕溫墨加上第…試驗(yàn)階於的油平均溫升得到繞織平均溫升「三、試驗(yàn)—般采用短路法進(jìn)行溫升試驗(yàn)，對(duì)于汕浸式變壓器，將試驗(yàn)品的一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組供電，施加總損耗，當(dāng)頂層汕溫升的變化每小時(shí)小于1K,并持續(xù)3小時(shí)，可以認(rèn)為溫升己經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，再降至額定電流，持續(xù)1小時(shí)，斷電，測(cè)量繞組的熱態(tài)電阻°對(duì)于干式變壓器，分為空載溫升和負(fù)載溫升兩個(gè)部分，空載溫升試驗(yàn)接線和空載試驗(yàn)接線相同，施加額定電壓；負(fù)載溫升采用短路法，將試驗(yàn)品的一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組供電，施加額定電流。當(dāng)每小時(shí)的溫升變化值不超過1K時(shí)(GB1094.11-2007第23.4條)，則認(rèn)為溫升達(dá)到穩(wěn)定，斷電，測(cè)星繞組的熱態(tài)電阻。(空載溫升時(shí)監(jiān)測(cè)鐵心溫度、負(fù)載溫升時(shí)監(jiān)測(cè)線圈溫度人

油變計(jì)算公式:溫升計(jì)算公式〔油變〉fl01測(cè)冷態(tài)電阻時(shí)環(huán)境溫度KO平均油溫系數(shù)002總損耗下環(huán)境溫度Rx冷電阻日02r額定電流下環(huán)境溫度焉熱電阻B1總攝耗下的油而溫度0P1總損耗下油的平均溫度er額世電流下油面溫度T1總損耗下油面溫升A01總檢耗下的進(jìn)出口溫差tr額定電流下油面溫升A02額世電流下的進(jìn)出口溫差T3繞組平均溫升A創(chuàng)0]①:0pl=fi1-?：vr=oP-o02*@：K0=④：V1=1-o2_0P1aR2、、‘a(chǎn)、刃一江02⑤tt3--X(T+fi01)-(T+A02)-7?1KQ?總損耗下油的平均溫?cái)】倱p耗下油面溫餌總損耗下進(jìn)出口溫差：額定電流下油面溫升二額宦電流時(shí)油面溫度-額定電流下環(huán)境溫度-平"蟲當(dāng)鬆④：總損耗下油而溫升二總損耗下油面溫度-總損耗下環(huán)境溫度⑤：繞組平均溫升=鬻|><（T+測(cè)冷電阻時(shí)環(huán)境溫町-（T+總扳耗下環(huán)境溫度）丄總損耗下油面溫升-額定電流下油面溫升平均油溫系數(shù)干變計(jì)算公式:溫升計(jì)算公式（干變》R1冷電阻91空載鐵芯溫度R2空載熱電阻91'負(fù)載鐵芯溫度R2r負(fù)載熱電阻AQe空載繞組溫升H01冷電阻時(shí)環(huán)境溫度AQc負(fù)載繞組溫升日02空載時(shí)環(huán)境溫度AQcz繞組溫升B02’負(fù)載時(shí)環(huán)境溫度T鐵芯溫升?:AQe=—X(T-e01)-(T