Испытание трансформаторов на нагрев (часть 1)

Задача испытания

Испытание на нагрев является типовым, производится над первым трансформатором вновь разработанного типа и повторяется не реже 1 раза в 2 года или в другие сроки, оговоренные техническими условиями.Типовые испытания повторяются также, полностью или частично, в случае внесения изменений в конструкцию или технологический процесс изготовления трансформаторов,а также при замене применяемых материалов, если указанная замена может отразиться на характеристикахтрансформатора.Нагрев трансформатора в основном определяется его потерями и условиями охлаждения.Мощность, (потребляемая трансформатором, при номинальной нагрузке Рн всегда «больше отдаваемой мощности Р на величину потерь холостого хода Р0 и короткого замыкания Рк
Р = Рн- (Р0 + Рк).
Мощность, теряемая в трансформаторе в процессе преобразования электрической энергии, выделяется в виде тепла в обмотках, магнитопроводе и в других частях конструкции. Выделяемое тепло приводит к нагреву обмоток, матннтопровода, отдельных узлов конструкции и масла(у трансформаторов с масляным заполнением). Из изоляционных материалов, применяемых в трансформаторе, наименее теплостойкими являются масло (у масляных трансформаторов) и бумажная изоляция. Бумажная изоляция при температуре более 105° С — быстро стареет и приводит к преждевременному выходу трансформатора из строя.Из этого может быть сделан вывод, что мощность трансформатора ограничивается главным образом нагревом его обмоток, которые непосредственно соприкасаются с бумажной изоляцией и маслом.Испытанием на нагрев определяется соответствие данного типа трансформатора его номинальной мощности.
Нагрев трансформатора зависит не только от величиныпотерь, но и от интенсивности отвода тепла, которое передается от нагретых частей к наружным поверхностям,отводящим тепло.
Так частицы масла, соприкасающиеся с нагретым магнитопроводом и обмотками, поднимаются и отдают свое тепло крышке и стенкам бака, которые, в свою очередь, отдают тепло а окружающую среду. Наиболее нагретое масло (по высоте бака) находится не в самых верхних его слоях, а несколько ниже. Это объясняется тем, что в местах непосредственного соприкосновения масла с крышкой отдача тепла маслом происходит более интенсивно. Температура масла в горизонтальном направлении также не является одинаковой. Слои масла
в местах соприкосновения его с основными источникамитепла — магнитопроводом и обмотками имеют более высокую температуру, а помере отдаления от них иприближения к стенкам
бака температура масла постепенно снижается. В сухих трансформаторах Трансформатор сухой силовой 45кВАотвод тепла производится воздухом. Эффективность отвода тепла зависит от величины охлаждающих поверхностей трансформатора, т. е. размера поверхности обмоток и магнитопровода, соприкасающихся с охлаждающим маслом(или воздухом), и от площади поверхности бака соприкасающейся с охлаждающим воздухом. С этой целью в зависимости выполняются с каналами,которые увеличивают поверхность обмотки, соприкасающейся с маслом. В трансформаторах мощностью более 1000 кВА охлаждающие каналы выполняются и в магнитопроводах.Охлаждающая поверхность бака увеличивается путем сварки стальных труб или путем присоединения к баку радиаторов, по которым циркулирует масло. Трансформаторы небольшой мощности выполняются с гладкими баками. Конечная цель испытания на нагрев — это определение соответствия температур масла (у масляных трансформаторов), обмоток и магнитопровода при длительной нагрузке трансформатора номинальной мощностью требованиям стандартов и техническим условиям. Температура обмоток, масла и магнитопровода складывается из температуры охлаждающей среды, за которую принимается температура окружающего воздуха Tокр, и повышения температуры частей трансформатора T (обмотки, масла, магнитопровода) над температурой окружающей среды t=T+Tокр. Все трансформаторы должны быть пригодны для работы в условиях температуры окружающей среды до +50° С, а превышение температуры над окружающим воздухом не должно превышать следующих значений:
  • обмотки……70° С— средняя температура
  • магнитопровод . . . 75° С — на поверхности
  • масла…….60° С — в верхних слоях
В настоящее время в сухих трансформаторах начинают применять изоляционные материалы, более теплостойкие,чем бумага из неорганических электроизоляционных материалов с использованием для их связывания кремний-органических лаков и смол. К этим материалам относятся стекловолокно, фарфор, слюда, асбест и др. Они обладают большей нагревостойкостью, чем электроизоляционные материалы из органических материалов (бумага, картон), и могут применяться при температуре, превышающей 180° С. В трансформаторах с масляным заполнением применение нагревостойких изоляционных материалов нецелесообразно, так как само масло ограничивает возможность их использования по допустимому для него нагреву.
При использовании изолирующих материалов с повышенной натревостойкостью допустимые превышения температур обмоток и магнитопровода должны указываться в специальных технических условиях. В связи с тем, что нагрев трансформатора определяется величиной потерь, за номинальный режим при испытании на нагрев принимают условия, при которых длительно поддерживаются потери холостого хода и потери короткого замыкания, приведенные к температуре 75° С.

Заказать сухой трансформатор

К списку статей

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

Иконка левого меню
Иконка в правом меню