第6章电力变压器运行

.,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2030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,v1，变压器的老化大于正常老化，预期寿命缩短,v1，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v1，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,2030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