Fiecare parte atransformatorare creșteri de temperatură permise diferite, iar condițiile de funcționare diferite necesită, de asemenea, funcționarea în siguranță a transformatorului și tehnologia de detectare a transformatorului.
Creșterea admisibilă a temperaturii înfășurării: Creșterea admisă a temperaturii înfășurării se referă la creșterea medie a temperaturii întregii înfășurări, măsurată prin metoda rezistenței. Creșterea admisibilă a temperaturii este legată de gradul de rezistență termică a izolației. Transformatoarele cu scufundare în ulei aparțin izolației clasa A. Deoarece metoda tradițională de măsurare a creșterii temperaturii înfășurării este metoda rezistenței, creșterea temperaturii măsurată este creșterea medie a temperaturii. Creșterea medie admisibilă a temperaturii izolației clasa A este de 65K. Creșterea medie a temperaturii este legată de temperatura punctului cel mai fierbinte al înfășurării. Să presupunem că diferența în litri este de 13K. Când temperatura medie anuală este de 20 de grade, temperatura punctului cel mai fierbinte al înfășurării izolației de clasă A este de 20+65+13=98 grade. În acest moment, izolația de clasa A are o viață normală. Creșterea medie admisibilă a temperaturii diferitelor tipuri de izolație a transformatoarelor de tip uscat: nivelul A este de 60K, nivelul E este de 75K, nivelul B este de 80K, nivelul F este de 100K, nivelul H este de 125K și nivelul C este 150K. Creșterea temperaturii înfășurării în timpul iernii este mai mică decât temperatura medie Dacă temperatura înfășurării crește mai mult decât creșterea medie a temperaturii în timpul verii, durata de viață a înfășurării va fi sacrificată. Dacă operațiunea depășește capacitatea plăcuței de identificare, se va sacrifica și viața. Dacă capacitatea plăcii de identificare este depășită, temperatura punctului cel mai fierbinte altransformator immers în uleiÎnfăşurarea de izolaţie de clasa A nu poate depăşi 140 de grade. Chiar dacă viața nu este sacrificată, nu este permis să depășească 140 de grade, deoarece atunci când depășește 140 de grade, uleiul se va descompune în gaz și va afecta izolația. putere. Prin urmare, temperatura punctului cel mai fierbinte al izolației Clasa A a transformatoarelor imersate în ulei nu poate depăși 140 de grade, care este determinată de funcționarea în siguranță a transformatorului.
Transformatoarele de mare capacitate au uneori mai multe metode de răcire, cum ar fi ONAN/ONAF. Capacitatea nominală a transformatorului se referă, în general, la valoarea admisă conform ONAF. Când ventilatorul își pierde puterea, răcirea va crește, astfel încât capacitatea transformatorului trebuie redusă atunci când funcționează în modul de răcire ONAN. , astfel încât creșterea medie a temperaturii înfășurării să nu depășească 65K.
În plus, într-un transformator cu două sau trei înfășurări, două sau trei înfășurări ar trebui să atingă aceeași creștere a temperaturii în același timp. Când o înfășurare atinge o creștere medie a temperaturii de 65K, iar creșterea temperaturii celorlalte sau a două înfășurări este mai mică de 65K, un astfel de design este neeconomic. Este cel mai economic pentru creșterea temperaturii suprafeței superioare a uleiului a unui transformator cu scufundare în ulei și creșterea medie a temperaturii mai multor înfășurări pentru a atinge creșterea admisibilă a temperaturii în același timp. Adică, atunci când creșterea temperaturii suprafeței superioare a uleiului atinge 55K (60K când uleiul este izolat de aer), creșterea medie a temperaturii înfășurărilor ajunge la 65K. În faza de proiectare, densitatea de curent a fiecărei înfășurări este selectată în mod rezonabil, astfel încât creșterea temperaturii fiecărei înfășurări să fie aproape de 65K, în timp ce pierderea de sarcină nu depășește valoarea standard. În același timp, nivelul de ulei superior ajunge la 55K. Cu toate acestea, aceasta este o problemă pentru circulația puternică a uleiului. Creșterea temperaturii stratului superior de ulei al unui transformator puternic răcit cu ulei-aer este în general de 40K, iar creșterea temperaturii stratului superior de ulei al unui transformator puternic răcit cu ulei-apă este în general de 35K.
De fapt, este dificil ca creșterea temperaturii suprafeței superioare a uleiului și creșterea medie a temperaturii înfășurării să atingă în același timp valoarea limită admisă. Prin urmare, creșterea medie a temperaturii înfășurării nu poate fi apreciată în general pe baza creșterii temperaturii suprafeței superioare a uleiului. Acesta este și motivul pentru care transformatoarele de mare capacitate sunt echipate atât cu indicatori de temperatură a suprafeței uleiului, cât și cu indicatori de temperatură a punctului fierbinte al înfășurării. De exemplu, dacă este instalat un singur indicator de temperatură a suprafeței uleiului, uneori este dificil să se judece creșterea medie a temperaturii înfășurărilor, în special pentru transformatoarele cu răcire puternică cu circulație a uleiului.
Când analizăm creșterea temperaturii transformatorului, ar trebui să acordăm atenție și temperaturii mediului de răcire.
În general, mediul de răcire al transformatoarelor răcite cu aer este aerul, iar mediul de răcire al transformatoarelor răcite cu apă este apa.
Când este instalată o bară închisă, deși mediul bucșei de joasă tensiune din bara închisă este aer, temperatura este de 80 de grade. Prin urmare, temperatura admisă a bucșei de joasă tensiune este diferită atunci când este utilizată în tip deschis și când este utilizată în bara închisă. În general, curentul nominal al bucșelor utilizate la barele închise ar trebui redus deoarece temperatura aerului din bara închisă este ridicată.
Se poate observa că creșterea admisibilă a temperaturii cablului, bucșei, comutatorului sub sarcină sau comutatorului neexcitat depinde de creșterea temperaturii mediului înconjurător. Transformatorul are o anumită capacitate de a depăși capacitatea plăcuței de identificare, iar componentele sale ar trebui să aibă, de asemenea, aceeași capacitate, având o anumită durată de viață fără a afecta funcționarea în siguranță.
Creșterea temperaturii suprafeței superioare a uleiului și creșterea medie a temperaturii înfășurării analizate mai devreme se referă la descărcarea bruscă a sarcinii în regim de echilibru. În acest moment, trebuie acordată atenție constantei de timp a schimbării temperaturii. Constanta de timp a uleiului este relativ mare, ceea ce înseamnă că după modificarea sarcinii, temperatura suprafeței uleiului se modifică odată cu schimbarea sarcinii pentru o perioadă lungă de timp.
Când sarcina crește, nu se poate considera că temperatura suprafeței uleiului nu se modifică și nici temperatura înfășurării nu se modifică. Constanta de timp a uleiului este mare, iar temperatura suprafeței uleiului crește lent. Constanta de timp de înfășurare este mică, iar temperatura de înfășurare crește rapid. Dacă există un indicator de temperatură de înfășurare, acest indicator ar trebui să aibă, de asemenea, un timp de răspuns bun și o constantă de timp mică.
Pentru a controla pornirea ventilatorului ONAF, nu se poate baza pe indicatorul de temperatură a suprafeței uleiului. Poate fi controlat numai de indicatorul de temperatură a înfășurării sau controlat de transformatorul de curent al bucșei.
În transformatoare, uneori, când densitatea de pierdere cauzată de scurgerea fluxului magnetic este prea mare, se va produce supraîncălzirea locală. Uneori va exista o supraîncălzire locală pe peretele cutiei în apropierea cablului de curent înalt, a capacului cutiei de unde este scoasă bucșa de curent înalt etc. Descompunerea uleiului în gaz din cauza temperaturilor locale de supraîncălzire nu este permisă și va provoca o scădere a fiabilității. Prin urmare, ar trebui luate măsuri pentru a schimba calea scurgerii fluxului magnetic, a lua măsuri de izolare magnetică sau a utiliza materiale nemagnetice unde este concentrată scurgerea fluxului magnetic.
Când transformatorul este în funcțiune, va exista inevitabil un scurtcircuit. Când transformatorul este scurtcircuitat, va curge un curent de scurtcircuit. În acest moment, transformatorul se va încălzi rapid. Datorită curentului mare de scurtcircuit, transformatorul funcționează în condiții adiabatice fără a lua în considerare disiparea căldurii.
Temperatura admisă a înfășurărilor de sârmă de cupru izolate de clasa A în timpul scurtcircuitului este de 250 de grade.
Pentru a menține această temperatură să nu fie depășită, densitatea admisibilă de curent sub curent de scurtcircuit trebuie calculată în proiectare, astfel încât conductorul de cupru să nu depășească 250 de grade pe durata permisă.
Tensiunea mecanică admisă a conductoarelor de cupru este legată de temperatură. Dacă temperatura de funcționare a conductoarelor de cupru depășește, tensiunea admisă va scădea. Prin urmare, când alungirea este 0,2%, tensiunea admisă ar trebui să fie valoarea admisă la 250 de grade .
Când se studiază creșterea admisibilă a temperaturii transformatorului, există câteva puncte la care ar trebui să se acorde atenție:
A. Rezistorul de tranziție din comutatorul de reglaj sub sarcină al comutatorului de reglaj sub sarcină ar trebui să fie astfel încât creșterea temperaturii uleiului a rezistorului să nu depășească 350K în funcționarea continuă a comutatorului de reglaj sub sarcină.
b. Când efectuați testul de creștere a temperaturii, nu lăsați căldura externă să curgă înapoi în transformator. Acesta este cazul dacă densitatea de curent a cablului scurtcircuitat este prea mare.
c. Senzorii pot fi încorporați în înfășurări și conduși de fibre optice pentru a măsura temperatura punctului fierbinte a înfășurărilor. În acest fel, capacitatea de funcționare a transformatorului dincolo de plăcuța de identificare poate fi măsurată.
d. Pentru transformatoarele care funcționează la altitudini mari, trebuie acordată atenție dificultății de disipare a căldurii la altitudini mari, dar în același timp temperatura mediului ambiant la altitudini mari va scădea, iar cele două pot fi uneori compensate.
e. Temperatura de bază a transformatorului de tip uscat va afecta creșterea temperaturii înfășurărilor din apropierea stâlpului de bază.
f. În radiator nu ar trebui să existe aer rezidual care nu a fost eliberat. Trebuie să existe un dop de aerisire pe radiator pentru a-l dezumfla înainte de testul de creștere a temperaturii.
g. Este mai bine ca centrul de disipare a căldurii al radiatorului să fie mai mare decât centrul de încălzire. h. Nu ar trebui să existe o zonă de ulei mort sub capacul rezervorului. i. Uleiul care intră în rezervorul de ulei de la radiator sau răcitor trebuie să poată curge în înfășurare și nu poate curge în scurtcircuit în spațiul din afara înfășurării.
j. Unitatea utilizată pentru testul de creștere a temperaturii trebuie să aibă o capacitate suficientă, iar compensarea condensatorului poate fi utilizată dacă este necesar. Analiza cromatografică a gazului din ulei înainte și după testul de creștere a temperaturii este o metodă de detectare pentru a detecta dacă există supraîncălzire, dar timpul de testare a creșterii temperaturii trebuie să fie suficient de lung. Analiza cromatografiei lichide poate fi folosită și pentru a detecta conținutul de furfural pentru a determina dacă există supraîncălzire la temperatură scăzută.