变压器允许温升

1、.变压 器允 许温 升变 压器 各个 部门 有不同的允许温升，不同的 运行 工况 也有 不同的允许温 升。决定 允许 温升的 因素 有：变压 器 的运 行预 期寿 命、变 压器 的安全运 行、 变压 器的 检 测技 术。绕 组允 许温 升： 绕组的允许温升是指整个绕 组的 平均 温升 ，由电阻法测 得，允许 温升 与绝缘 耐热 等级 有关 。油浸 式变 压器 属 a 级绝 缘，由于传 统的 绕组 温升 测 量法 为电 阻法，测得的温 升为 平均 温升， a 级绝缘允许 的平 均温 升为 65k 。 平均 温升 与绕 组最 热点 温升 之差 假使为 13k 。在 年 平 均 温 度 为20 时

2、， a级 绝 缘 绕 组 最 热 点 温 度 为20+65+13=98 ，此时a 级绝缘 具有 正常 寿命 。干 式变 压器各 种绝 缘的允 许平 均温 升： a 级为 60k ，e 级 为 75k ，b 级为 80k ，f 级 为 100k ，h 级为 125k ，c 级为 150k 。冬季 绕组 温升 低于 平均 温升，绕组可延 长寿命 ，夏 季的 绕组 温升高 于平 均温 升，绕 组要 牺牲 寿命 。如 超名牌 容量也要 牺牲 寿命 ，但超 名牌 容量 运行 时，油浸式 变压 器 a 级绝 缘绕 组最 热点温 度不 能超 过 140 ，即使 牺牲 的寿 命 不多 ，也 不允 许超 过 1

3、40 ，因超 过 140 时 油要 分解 出气 体而 影响 绝缘强 度。所以 油浸 式 变压 器 a级绝 缘的 最热 点温 度 不能 超过140 是从 变压 器安 全运 行出 发的。大 容量变压 器有 时有 几种 冷却 方式 ，例如onan/onaf，变压 器额.定容 量一 般是 指onaf下的 允许 值， 当风扇 失去 电源 后， 冷 却效 率下降， 如仍 按onaf冷却 方式 下容 量运 行时， 绕组 平均 温升 必将升 高，故 onan 冷却 方式 下必 须降 低容 量运 行，使绕 组平 均温 升不 超过 65k 。另 外， 双绕 组或 三绕组变压器中，二个或三 个绕 组应 同时 达相同

4、的温升 ，当 一个 绕组 达 65k 平均 温升 时另一 个或 二个 绕组 低于 65k ，则这样 的设 计是 不经 济 的。油浸 式变 压器 还应使 油面 顶层 与几 个绕组 平均温升 同时 达允 许温 升 是较 为经 济的 。即 油面顶 层温 升达 55k ，绕组 平均温升 达 65k 为经 济的方 案。 在设 计阶 段，就 合理 选取 每一 绕组的 电流密度 ，在 保持 负载 损耗不 超过 标准 值时 使各个 绕组 的温 升接 近 65k ，同时油 面顶 层也 达 55k 。但 是，这 对强 油循 环的 变压 器是 难以 达到的 。因强油 风冷 式变 压器 的 油顶 层温 升一 般为 4

5、0k ，强油水 冷式 变压 器的 油顶层温 升一 般为 35k 。实 际上 ，油 面顶 层温升与绕组平均温升很难 同时 到达 极限 允许值，因此，一般不能 根据 油面 顶层 温升 来判 断绕组 平均 温升。这也是大 容量变压 器既 装油 面温 度 指示 仪与 绕组 热点 温度指 示仪 的原 因。如单装 油面温度 指示 仪时，有时 较难 判断 绕组 平均 温升。尤其强 油循 环冷 却变 压器。在 分析 变压 器温 升时 还要 注意 冷却 介质的 温度 ：一 般风 冷式 变压 器的 冷却 介质 为空 气，水 冷变 压器 冷却 介质为 水。.当 装有 封闭 母线 时，低压套管在封闭母线内 的介 质虽

6、 为空 气，但温度为80 。 所以当低 压套管用于敞开式时 与用于封闭母线 内时有 不同的允 许温 度。一般，用于 封闭 母线 内的 套 管要 降低 额定 电流 ，因封 闭母线内 空气 温度 较高 。由 此可 知， 引线 、套管、有载分接开关或无 载分 接开 关的 允许温升决定 于其 周围 介质 的 温升。变压器又 具有 一定 的超 名牌 运行 的 能力，带电组 件也 应具 有相 同 的能 力， 既有 一定 的寿命 ，又 不影 响安 全运行 。前 面分 析的 油面 顶层 温升 与绕 组平 均温升 是指 稳态 下的 温升。有时 ，在运 行中 常有 瞬时 负 载的 变化 ，如 突然 接入较 大负

7、载，突然 甩负载 ，此时还 应注 意温 度变 化 的时 间常 数。油 的时 间常 数较 大，就是负载变化后，油面 温度 在较 长时 间后才能达稳 定温 升值，而绕组的 时间 常数 较小，绕组平均 温度 能较 快地随 着负载的 变化 而变 化。当 负载 增加 时， 不能认为油面温度没有变化 ，而 绕组 温度 也没有变化。油的 时间 常数 较大，油面温度 上升 较慢，绕组 时间 常数 较小，绕组温度 上升 较快。如有绕组 温度 指示 仪，这 个指 示仪 也应 有较 好的响 应时间， 时间 常数 也要 很 小。.要 控制 onaf风扇启 动就 不能 靠油 面温度 指示 仪， 只能 由绕组 温度指示

8、仪实 现， 或由 套 管电 流互 感器 来控 制。在 变压 器中 ，有 时漏磁产生的损耗密度太大 时， 会产 生局 部过热。大电 流引 线附 近的 箱 壁，大 电流 套管 引出 处箱 盖等 处，有 时会 有局 部过热。引 起油 分解 出气 体的 局部 过温 度是 不允许 的，这 会引 起可 靠性 的下降。这 就要 采取 措施 改变 漏磁 的途 径，采 取隔 磁措 施或 在漏 磁集中 处用不导 磁材 料。变 压器 在运 行中 ，不可避免地会有短路，变 压器 短路 时将 流过短路电流 ，此 时 ，变 压器 迅速 发热 ，由 于短 路电流 很大 ，变 压器 等于在 绝热条件 下运 行而 不考 虑 散

9、热 。a 级绝 缘铜 导线 绕组 在短 路时 的允 许 温度 为 250 。为 保持 这一 温度 不超 过，要 在设 计中 计算 短路 电流 下许 用电流 密度，使在 允许 的持 续时 间 时铜 导线 不超 过 250 铜 导线 的机 械应 力允许值与温度有关，铜导 线的 工作 温度 超过，允许应 力降 低。所以 在引伸 率为 0.2% 时允 许应 力应 是 250 下的许 用值。.研 究变 压器 允许 温升 时， 还有 几点 要引起 注意 ：(1) 有载调压 变压 器中 有载 分接 开关 内的过 度电 阻器 ，应 使有载 分接开关 在连 续操 作下 ， 电阻 器对 油温 升不 超过 350k

10、 。(2) 做温升试 验时 ，外 部的 热不 要倒 流入变 压器 ，如 短接 引线电 流密度太 大就 属这 种情 况 的例 子。(3) 可在绕 组内 埋设传 感器 靠光 导纤 维引出 以测 绕组 热点 温度，这样，更能 测出 变压 器的 超 名牌 运行 能力 。(4) 高海拔处 运行 的变 压器 ，应 注意 高海拔 处的 散热 困难 ，但同 时高海拔 处的 周围 环境 温 度会 下降 ，二 者有 时可补 偿。(5) 干式变 压器 的铁心 温度 会影 响靠 铁心柱 绕组 的温 升。(6) 散热器内 不能 有剩 气没 有放 出， 散热器 上必 须要 有放 气塞， 在温升试 验前 先放 气。(7)

11、散热器 的散 热中心 比发 热中 心要 高为好 。(8) 箱盖下 不能 有死油 区。.(9) 散热器或 冷却 器进 入油 箱中 油， 要能流 入绕 组， 不能 在绕组 外空间短 路流 通。(10) 温 升试 验用 机组要有足够容量，必要时 可用 电容 器补 偿。 温升试验 前后 油中 含气 色 谱分 析是 检测 有无 过热的 检测 手段 ，但温升试 验时间要 足够 长。 也可 用 液相 色谱 分析 检测 糠醛含 量来 判断 有无 低温过 热。onan/onaf：第一个字母表示与绕组接触的内部冷却介质：o矿物油或燃点不大于 300。c 的合成绝缘液体； . n% c+ x p+ m* u! p(

12、 v& y) i rk燃点大于 300。 c 的绝缘液体；: d, 5 o2 n m3 p, d1燃点不可测出的绝缘液体。b% | k % s# h注：燃点用“克利夫兰开口杯法”试验。 $ o% k ) j) g+ z w+ u7 y0第二个字母表示内部冷却介质的循环方式：n 流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环；f冷却设备中的油流是强迫循环，流经绕组内部的油流是热对流循环；% g) u8 l4 m9 q) z2 ?d冷却设备中的油流是强迫循环，（至少）在主要绕组内的油流是强迫导向循环。第三个字母表示外部冷却介质：a 空气；% i a, q4 r7 a) cw 水。第四个字母表示外部

13、冷却介质的循环方式：n 自然对流；f 强迫循环（风扇、泵等） 。1 t2 t0 k1 h0 f2 9 u3变压器常用的冷却方式有以下几种：# c j( ; d5 w: a油浸自冷 (onan) ；油浸风冷 (onaf) ； + x: s, f7 g. f$ m0 j强迫油循环风冷 (ofaf) ；强迫油循环水冷 (ofwf) ；! / g2 e; x2 j+ 1 h* % c强迫导向油循环风冷 (odaf) ； * o. r; a% k6 z1 j; + h9 v y: p+ y.强迫导向油循环水冷odwf) 。按变压器选用导则的要求，冷却方式的选择推荐如下：/ j: f& v7 b* j&

14、w: z# r t1 油浸自冷31500kva 及以下、 35kv 及以下的产品；50000kva 及以下、 110kv 产品。* i% e0 n! b- d( r2 油浸风冷- x8 o( p 7 q# 12500kva 63000kv a、 35kv 110kv 产品；75000kva 以下、 110kv 产品；40000kva 及以下、 220kv 产品。3 强迫油循环风冷50000 90000kva 、220kv 产品。4 强迫油循环水冷0 6 t: f+ d1 h/ b* r# h6 , r5w一般水力发电厂的升压变220kv 及以上、 60mv a 及以上产品采用。; ?4 i( a) s. h0 y:q9 n5 强迫导向油循环风冷或水冷(odaf 或 odwf)75000kva 及以上、 110kv 产品；120000kva 及以上、 220kv 产品； b* y# _/ s4 j/ j330kv 级及 500kv 级产品。4 v r5 n, t! h9 d b选用强油风冷冷却方式时，当油泵与风扇失去供电电源时，变压器不能长时间运行。即使空载也不能长时间运行。因此，应选择两个独立电源供冷却器使用。 w$ & l* k1 r o2 j选用强油水冷方式时，当油泵冷却水失去电源时，不能运行。电源应选择两个独立电源。o