ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91): Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. Расчет температуры. Часть 1.

Оглавление статьи читать тут

2. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ

2.1 Условные обозначения

2.1.1 Основные условные обозначения

А — амплитуда годового изменения среднесуточной температуры охлаждающей среды, °С;
В — амплитуда суточного изменения, °С;
ДХ — самый жаркий день в году;
Н — коэффициент температуры наиболее нагретой точки;
I — ток нагрузки, А;
К — коэффициент нагрузки (отношение тока нагрузки к номинальному току);
L — относительный износ за определенный период времени;
R — отношение нагрузочных потерь при номинальном токе к потерям холостого хода;
S — номинальная мощность, МВ А;
ТХ — самое жаркое время суток;
V — относительная скорость износа;
W — количество стержней остова;
g — разность температур обмотки и масла, °С;
j — месяц года (используется при расчете износа и температуры наиболее нагретой точки на целый год);
t — продолжительность нагрузки на прямоугольном графике нагрузки;
z — сопротивление короткого замыкания, %;
? — температура, °С;
? — тепловая постоянная времени;
ON — обозначает виды охлаждения ONAN или ONAF;
OF — обозначает виды охлаждения OFAF или OFWF;
OD — обозначает виды охлаждения ODAF или ODWE;

2.1.2 Приставки

? — превышение температуры (по отношению к температуре охлаждающей среды).

2.1.3 Показатели степени

х — показатель степени суммарных потерь при расчете превышения температуры масла;
у — показатель степени коэффициента нагрузки при расчете превышения температуры обмотки;
‘ — относится к температуре наиболее нагретой точки для вида охлаждения OD;

2.1.4 Индексы (общие)

E — соответствует эквивалентной температуре охлаждающей среды;
M — соответствует температуре охлаждающей среды при расчете наиболее нагретой точки;
W — соответствует обмотке;
a — соответствует охлаждающему воздуху (температуре);
h — соответствует наиболее нагретой точке (температуре);
m — соответствует коэффициенту, используемому при расчете максимальной температуры наиболее нагретой точки;
о — соответствует маслу;
r — обозначает номинальное значение (если применяется, то всегда ставится последним);
t — соответствует температуре или превышению температуры в момент времени t,
у — соответствует ежегодному значению;

2.1.5 Специальные индексы для температуры масла (если применяется один из этих индексов, то всегда ставится первым)

i — масло внутри обмоток, в верхних слоях;
1т — средняя температура масла в обмотках;
b — масло в нижней части бака, обмотки или охладителя;
о — масло в верхней части бака;
от — средняя температура масла в баке;
е — масло в верхней части теплообменника;
ет — средняя температура в теплообменнике;
bt — температура масла в нижней части бака в момент времени t,
bi — начальная температура масла в нижней части бака;
bu — максимальная температура масла в нижней части бака;

2.2 Непосредственное измерение температуры наиболее нагретой точки трансформатора

Наиболее значительным ограничением перегрузки трансформатора является температура наиболее нагретой точки обмотки трансформатора : необходимо стремиться к тому, чтобы с возможно большей точностью определять эту температуру.

В настоящее время начинают постепенно выполнять непосредственное ее измерение (оптическими волоконными светопроводами с датчиками или другими приборами аналогичного назначения).

Такие измерения должны улучшить оценку температуры наиболее нагретой точки трансформатора по сравнению с методами расчета, приведенными в п. 2.4.

2.3 Расчетные тепловые характеристики трансформатора

2.3.1 Принятые упрощения

Следует иметь в виду, что формулы, приведенные в настоящем стандарте, основаны на ряде упрощений.

Приведенная на рисунке 1 схема распределения температуры трансформатора является упрощением более сложной действительной картины распределения температуры.

Итак, приняты следующие упрощения:

а) температура масла внутри обмоток трансформатора повышается линейно от нижней части к верхней независимо от вида охлаждения;

б) превышение температуры проводника увеличивается линейно по высоте обмотки и параллельно превышению температуры масла с постоянной разностью g между двумя прямыми линиями (g — разность между превышением средней температуры, измеренной методом сопротивления, и превышением средней температуры масла);

в) превышение температуры наиболее нагретой точки должно быть выше превышения температуры проводника в верхней части обмотки, как показано на рисунке 1, поскольку необходимо учесть увеличение дополнительных потерь.

Для учета этих нелинейностей за разность температур наиболее нагретой точки и масла в верхней части обмотки принято обозначение Нg.

Коэффициент Н может иметь значения от 1,1 до 1,5 в зависимости от мощности трансформатора, сопротивления короткого замыкания и конструкции обмотки.

При построении графиков и составлении таблиц раздела 3 настоящего стандарта для распределительных трансформаторов использовано значение 1,1, для трансформаторов средней и большой мощности — 1,3.

2.3.2 Температура масла в верхних слоях трансформатора , измеренная во время испытания, отличается от температуры масла, вытекающего из обмотки.

Эта разность особенно заметна в течение неустановившегося режима в результате внезапного появления нагрузки большой амплитуды.

Фактически масло в верхних слоях представляет собой смесь различных потоков масла, которые циркулируют вдоль и (или) снаружи разных обмоток.

Рисунок 1 — Схема распределения температуры трансформатора

Разность между главными обмотками при охлаждении ON обычно незначительна.

Для любой обмотки за температуру масла на выходе из обмотки принимается температура смеси масла в верхней части бака.

За температуру масла на выходе из обмотки при видах охлаждения OF и OD принимается температура масла в нижней части обмоток плюс удвоенная разность средней температуры масла в средней части рассматриваемой обмотки и температуры масла в нижней части обмотки.

В силу различий в распределении потоков масла разные виды охлаждений следует рассматривать отдельно.

Предполагается, что в трансформаторах с охлаждением ОN и OF циркуляция масла в обмотке осуществляется термосифоном, а в трансформаторах с охлаждением OD — в основном насосом и практически не зависит от градиента температуры масла.

2.3.3 В трансформаторах с видами охлаждения OF и OD (среднюю температуру масла следует определять наилучшим из известных методов, так как от этого непосредственно зависит расчет температуры наиболее нагретой точки.

В ГОСТ 3484.2 приведен ряд методов определения значения, используемого только при расчете некоторых поправок на превышение средней температуры обмотки трансформатора .

В настоящем стандарте использован в основном альтернативный метод (см. приложение В) определения средней температуры масла по результатам испытаний.

2.3.4 Поскольку тепловая постоянная времени обмоток трансформатора обычно небольшая (от 5 до 10 мин), она оказывает на температуру наиболее нагретой точки только ограниченное влияние даже при повышенных кратковременных перегрузках.

Продолжительность самой кратковременной перегрузки по таблицам допустимых нагрузок настоящего стандарта равна 30 мин (раздел 3); при расчетах значение тепловой постоянной времени принимают равным нулю.

2.3.5 Для расчета превышения температуры наиболее нагретой точки в постоянном, циклическом или другом режиме трансформаторов можно использовать тепловые характеристики, полученные из различных источников:

а) результатов специальных испытаний на нагрев, в том числе и непосредственных измерений температуры наиболее нагретой точки или температуры масла на выходе из обмоток (при отсутствии непосредственного измерения наиболее нагретой точки коэффициент наиболее нагретой точки Nможет быть сообщен только изготовителем);
б) результатов обычного испытания на нагрев трансформатора ;
в) значений превышения температуры при номинальном токе;

В таблице 2 приведены тепловые характеристики, которые использовались при составлении таблиц допустимых нагрузок раздела 3 настоящего стандарта. Следует отметить, что если для трансформаторов большой мощности превышение средней температуры обмотки при номинальном токе равно 65 °С для видов охлаждения ОN и OF и 70 °С — для вида охлаждения OD, то в зависимости от конструкции трансформатора превышение температуры наиболее нагретой точки при номинальном токе может составлять более 78 °С.

Таблица 2 Тепловые характеристики трансформатора , используемые при составлении таблиц нагрузок раздела 3

Еще записи на эту же тему:



Страницы: 1 2

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2018 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.