教学课件PPT电力变压器运行.ppt

第6章电力变压器运行 大连理工大学电气工程系孙辉 6 1电力变压器的发热与冷却 6 1 1变压器发热和冷却过程 沿变压器横截面的温度分布 油浸式变压器温度分布 空气温度 铁芯 低压绕组 高压绕组 油箱壁 油 部件内 表温差不大 特点 产生的热量都传给了油 绕组与铁芯表面与油温差较大 油箱壁与空气的温差较大 部件的发热只与本身损耗有关 互不关联 温度分布曲线 沿变压器高度的温度分布 油浸式变压器温度分布 6 1 1变压器发热和冷却过程 油箱壁温 油温 铁芯温度 绕组温度 特点 上部温度较高 温度最高点 6 1 1变压器发热和冷却过程 1 散热过程 部件内部 部件外表 油 油箱内表面 油箱外表面 空气 传导 对流 传导 对流辐射 2 冷却方式 6 1 1变压器发热和冷却过程 6 2电力变压器的绝缘老化 6 2 1电力变压器绝缘热老化定律 变压器用绝缘材料 机械强度 电气强度 承受机械载荷 抵抗电击穿 衰退的现象 绝缘老化 绝缘老化的原因 由于温度 湿度 氧气和油中的某些分解物所引起的化学反应 高温 绝缘工作温度越高 化学反应越快 绝缘老化越快 绝缘老化程度主要由机械强度的降低程度来确定 6 2 1电力变压器绝缘热老化定律 6 2 2电力变压器寿命 1 预期寿命z 变压器绝缘的机械强度降低到其初始值的15 20 时变压器寿命终止 绕组热点温度 标准变压器 在额定负荷和额定环境温度下 绕组热点的正常基准温度为98度 此时变压器能获得正常预期寿命20 30年 2 相对预期寿命z 3 相对老化率v 变压器绕组在任意温度下运行单位时间损失的寿命 经验公式 6度规则 6 2 2电力变压器寿命 绕组热点温度每增加6度 老化加倍 即寿命缩短一半 温度常数 6 2 3电力变压器绝缘等值老化原则 原则 使变压器在一定时间间隔t内 绝缘老化或损耗的寿命与维持绕组热点温度为98 c时等值 气温和负荷对绕组热点温度的影响 以至于对变压器寿命的影响 老化率 讨论 v 1 变压器的老化大于正常老化 预期寿命缩短 v 1 变压器的老化小于正常老化 变压器的负荷能力未能充分利用 一定时间间隔内 维持v 1 是制定变压器负荷能力的主要依据 t时间损耗的寿命 6 3电力变压器的负荷能力 6 3 1电力变压器的负荷能力 1 变压器的负荷能力 变压器的额定容量 在规定的环境温度下 变压器在正常使用年限内 所能连续输送的最大容量 变压器的负荷能力 变压器在短时间内所能输送的容量 在一定条件下 它可能超过额定容量 20 30年 几 几十小时 6 3 1电力变压器的负荷能力 2 负荷状态分类 正常周期性负荷 遵循等值老化原则 长期急救周期性负荷 变压器长时间在环境温度较高 或超额定电流下运行 持续几星期或几个月 不直接危及绝缘安全 但老化加速 短期急救负荷 系统中部分变压器退出运行 变压器短时间内大幅度超额定电流 绕组热点温度可能达到危险的程度 系统中发生了事故 小于0 5小时 导致绝缘强度暂时下降 6 3 2电力变压器的正常过负荷能力 原则 不牺牲变压器的正常预期寿命 理论依据 等值老化原则 寿命损失相互补偿 正常过负荷是有计划的 主动实施的过负荷 持续时间 欠负荷系数 过负荷系数 决定于绕组的热点温度 6 3 3电力变压器的事故过负荷 制定原则 首先保证不间断供电 避免停电造成更大的损失 具体要求 绕组热点温度不得超过140 c 电流不得超过额定电流的2倍 事故过负荷后加强冷却 尽快减负荷 遵循变压器负载导则和运行规程 以牺牲变压器寿命为代价 6 4变压器的并列运行 6 4 1变压器并列运行优点 1 提高供电可靠性 2 可满足经济运行的需要 通常采用两台变压器并列运行 6 4 2变压器并列运行条件 各侧绕组