变压器设计-温升篇.ppt

* * 变压器设计-温升 内容 Content 一 温升相关标准 温升计算 二 * 一 温升相关标准 1、GB/T17211《干式变压器负载导则》对各绝缘等级的热点温度和平均温升限制的规定。 * 一 温升相关标准 2.　GB6450 《干式电力变压器》对变压器短路后线圈的平均温度限值的规定 * 一 温升相关标准 3. GB 4943 《信息技术设备的安全》对最高温升的规定 注：1） 当用热电偶测量绕组的温升时，除了电动机外，这些温升值应减小10K, 说明：温升测试有两种方法：电阻法和热电偶法，电阻法测的是线圈的平均温升，热电偶法测的是线圈外层的温升，热电偶测线圈外层的温升结果加10k为线圈的温升。 4. GB 1094.2 《电力变压器　第二部分　温升》 5.4 绕组平均温度的测定 绕组 温度是通过绕组电阻确定的．三相变压器中，最好在中柱进行测量。温度T2下的电阻R2与T1下的电阻R1之间的比值为： R2/R1=(235+T 2)/(235+T1) （ 对 于 铜 ）; R2/R1=(225+T2)/(225+T1) （ 对 于 铝 ） 变压 器 应 在稳定的环境温度下进行绕组电阻(R1，T1)，）的测量（见GB1 094.1 第10-2.3条）．在另一温度T2时测出的电阻为R2，，则可得到温度T2值为： T2=R2/R1*(235+T1)-235 （ 对 于 铜 ） T2=R2/R1*(225+T1)-225 （ 对 于铝） 令切 断 电 源时，外部冷却介质的温度为T0 ，则绕组温升为： T=T2-T0 绕组 电 阻 是在切断电源并去掉短路接线后进行测量。 温升相关标准 一 二 相关标准 二 温升计算 　　变压器的绝缘寿命取决于变压器整个绝缘系统的最热点温度，干式变压器在额定负载下，最热点温度不超过绝缘所允许的最高温度，在此温度下干式变压器即可连续运行20~25年。 　　干式变压器是采用空气冷却，其散热不仅靠对流、热传导、而且还靠辐射实现，加之空气散热相对能力差，从而对铁心温升和绕组散热温升产生明显的影响，造成干式变压器散热方面的复杂性。它的温升除了与磁心损耗和绕组损耗之和有关外，还和辐射表面的面积有关。气流流经变压器，变压器的温度会降低，降低的程度与气流速度有关，想要精确、系统地计算出变压器的温升是不容易的 ，温升的计算值与实测值不能出现较大误差，可通过多次实测值统计修正设计数据，使二者相近似稳和。 * 二 温升计算 1.外绕组表面积计算 外绕组外表面积(裸露部分面积，m2 )： 　　　　　　　　　　　　　　　　 外绕组(非裸露部分面积，m2 )内表面积： 式中 M ——套有绕组的铁心柱数，一般三相m=3，单相m=2； ——外绕组外半径，mm； ——外绕组电抗高度，mm; —— 外绕组非裸露部分(内表面积中间气道处与空气接触表面)的半径，mm; N ——沿绕组均匀分布的撑条数; ——撑条宽度，mm; 如不设撑条时，则式中N =0。 * 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： 式中：m、N、 同上述说明； 　　　——内绕组电抗高度； 　　　——内绕组各表面(包括内、中、外各与空气接触表面)的半径。 3.　绕组轴向气道有效散热系数 气道有效散热系数根据生产实践经验证明，可按下式计算： 　　　——气道高度；　　　　　 H——线圈高度； * 二 温升计算 3.　绕组单位热负荷 外绕组（W/m3 ）: 内绕组（W/m3 ）: 式中： 　　——外绕组电阻损耗(参考温度时)，W; 　　——内绕组电阻损耗(参考温度时)，W; 　　——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； 　　 ——外绕组外表面积，m2； * 二 温升计算 ——外绕组内表面积，m2 ; ——内绕组表面积，m2; 、 ——外绕组及内绕组轴向气道有效散热系数. 4.　绕组温升计算 外绕组: 　　　　　　　　　℃ 内绕组: 　　　　　　　　　℃ 式中： 　　　——外绕组温升，K； 　　　——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； 　　　——内绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.44。 附GB1094.2 温升试验技术（电阻法） C3 电源切断瞬间时绕组温度的外推法 测 量仪 器 可选人工读数的或自动记录的，模拟式的或数字式的．在切断电源即时起大约20m in内应取得相当数量的离散值，作为外推电源切断瞬间温升的数据．用这些离散值从时间