17变压器的温升试验

变压器的温升试验一、变压器的温升概述1、变压器的温升计算（或实际）值，是考核变压器技术性能的一个重要指标。他不仅关系到变压器的安全性、可靠性、使用寿命，也关系到变压器的制造成本。所以在变压器标准中，都有明确的规定。2、不同绝缘等级的变压器，其线圈、铁心、油的温升都有严格的规定。设计人员，必须进行仔细的、反复的计算。在满足标准的前提下，尽可能降低材料成本。因此，也可以说，对变压器进行温升计算，就是在找一种平衡点。既满足变压器的寿命要求，又不浪费材料资源。3、现在的计算，都是一个平均值，由平均值来推算最热点的温度（很粗略的），因为最热点的温度，才是影响变压器使用寿命的主要因素。变压器在工作条件下传输功率时*由于变压器本肓存在空载和负载损耗"所以要消耗-部分电能.这部分电能要转换成热能，使变压器的温度升高「为『把变丿玉器的温升限制在-定的限度内，在变压器结构上采用「许名增加散热能力的方法，如对中型产品，增加散多片；对大型和巨型变压器，采用自然油循环吹风冷却用强油导向吹呵冷却等哀温升试验的目的是要验证变压器在额宦丄作条件下，主体总损耗所产生的热量勺散热痔置达到热平衡的温度是否符合右关标淮及孜术协议的要求，并验证产品结构的合理性，发用油箱（或外壳）和结构件上的同部过热的丹废。为了保EE变压器的使用考命，国家标准GB1094,2—1996《电力变压器第—部分il升》详细规定了电力变压器温升限值八在连续额定容量下的温升限值见表14-6.对于湿热丰的柚浸式变压器，其温升相应降低5忙；对于干热带的产品，其各部位温升相应降低10壬CB10^4.2—1996,对铁心、绕组外部的电气连接线或油箱中的结构件，不规定温升限值但温升不要太髙，通常不超过R0K,以避免便相邻凶部件受热温度过高和使油过度老化二S1+6油浸式电力变压器在连续额定容下的温升限值部温升限值仮顶层油温升油不与大气点接接触的变压器<50油与大气肓接接触的变压器55绕组平均祖升仍干式电力变压器的温升限值按GB6450—198^《下式电力变压器》标准规定。干式电;变压器的温升限值见表14-7o表皿7干式电力妾压器的锻升限值部R绝邈杲统掘度比温升眼直加绕组（用电阻注测憾的溫刃：105(AJ60120(FJ75130(B)SU155(FJ10O18U(H)125220(C)150飙、金属部件和与其相豁的材料在任何悄况下.不合出现使铁心*身，其世部件就与其相临的材料旻到拥害的温庇住：表申第2洌括弧中的字母叢示键缘材料的温度等级及对应的允许的駅热点温度*温升试验的额定发热条件取决于试验时所施加的损耗值和与试品发热状态相致的温升试验方法口温升试验应模拟试品在运行中最严格的状态，应在额定容量、最大电流、最大总损耗分接进行。在电源容量有限时，允许在降低额定发热条件下进行温升试验口通當要求在确定油顶层温升时，试验所施加的损耗应不小于80強预定总损耗；在确定绕组温升时，试验电流应不小于90%额定电流，试验完成后…对所测得的温升数据应进行校正。、试验方法按照标准JB/T501-1991《电力变斥翟试捡导则、•注行变压器的温升试馥右以下几种方法:直接负载迭、相互负载法、循环电流法、零序电流袪和短路咗等一、直接负载法门14,734直接负载法宜接贤栽去顾名思文就足用、直接负载法门14,734直接负载法宜接贤栽去顾名思文就足用-些满足要求ft1仅载接肛被试童斥器的一侧（通常是在低压AB）,在被试阳的另«（通常是在高压侧）供给额定励磁I并便被试变压器绕统中通过最人负载电流,其试验接线原理如图14-35所示'这种方法具有试验接线较简单，鋪助没备：普咙点】但瓦統点是所養试验电源容量大，且必须有与彼试变乐裤相屁牡就的讥载,，通穹.诙方敢主耍吊于试验容呈不大的电丿丿变示器和干式亚压器产需：采用葭接负载法进行温升试验的&备是负養\辅助变压誥（如果:被试变压器肉勺压与电源电压-致则一叮不用〕和试验壯源门负载一般有以下几种:合适的电器产品（如电抗器、电容雅*水电阴.羯圏调土貉等.團1435宜接鱼载注试监接线原理旳T：一被试变压搭2—負载乙一补桧审抗応堆助炽匚萍、相互负载法14.7.E2相互员载法逋常柜比敬载法试验需用两冬供电电源給被武和埔助鉴疋器的一次侧和-次侧供电,相对来说系统比较复杂口逋过适当选择也可以用•套电张完成柜Ltti载法试验。采用该方法琏行温升试验，需配笛一台合诂的辅助变压峯两台变压器并联连接，对被试变压器施加额定频率、—-栢「对二相变压器）对称额定电川励磁.通过调节两台变压摊的电压比“使彼试契正器绕组内流过预宦电流（等于或援近额走电沆人或在另一侧内串人第3台变乐蓉的-次侧绕组，椭人适当电压以開节环流,达到试品额定屯流。试騎原理接钱血图]«6和图H-灯所示。在图14.箕中，试品的这种试整方法与直接负载慈栢类似、但因无功足反價输送.不需电源供应，电源只需提供两图]^37另一种相垃.负载咲温升试骗誉线图调节裨环电流，则电源需提供少量柏无功容量（3兴相渭节电压冥湄图]^37另一种相垃.负载咲温升试骗誉线图调节裨环电流，则电源需提供少量柏无功容量（3兴相渭节电压冥湄坏电流）和右功功按图14・3召接线进行试验.当分接头电压差值达到两台被试变压器短路阻抗之和时，在变压器的绕组中就能产生额定电流，而在绕组中的环流产生负载损耗“从图中可知，负载电流是借助分接电压之差所产生的，无需外部电源供给.采用这种方法.不论是对试验设备及试验电源容量来说，都是比较经济的。它的电流分布及电源输人的电力可按如下方法求出：设T1和T2高压侧电压分别为5和仏，高压侧等效阻抗分别为Zx和厶，电压比为瓦和民。当在低压侧施加额定电压时，在高压侧的循环电流为此时，变压器T1低压侧绕组中的电流为h=变压器T2低压侧绕组中的电流为(14-40(14斗2)人二电源提供的负载电流为尸二人-人.同时由电源提供给两台变压器的励磁电流为2f0（心为变压器的空载电流〕，此时’(14-40(14斗2)I=/(2/0cos^0+++Z'sin^)P-U(2f,-eosR+Fss佻)式中U——低压额定电压（V）；CW^'oQ普k——空载及负裁试验时的功率因数;P一被试变压器从电源输人的总耗（W）循环电流法和相互负载法的试验原理基本相同，不在赘述®、零序电流法]|1]1rb讣-1〔:'1NWsf匡LA-3H•.呵密圧器零序电流法温升试验尿理匿F1NWsf匡LA-3H•.呵密圧器零序电流法温升试验尿理匿F1-罐试童庄器12—辅助变压盛于额定电流―典型的试验统路如图1*38所示。用零序电流法进行温升试验存恋的匸麼同题是：①由于被试变压器的侧被额定电压励磁，两厠绕组中有相当丁额定电流他零序电流流通”零序漏磁通通过佚心心柱、挟心衍油箱问的空气隙和油箱壁形成回路..从而产並涡流使损耗增抑，并容易造成局部过热◎②被试变圧器和辅助变压器高压侧中性点由线的承载能力耍达到儿。低压厕三角形要改为开口二角形.需开启油箱进行临时接线，试验结束厉还必须境!屁，因此，零序电流法仅适用于中性点引线截面大1且零序磁通在油箱和结钩件中附加损耗小的容鼠较小的变压器。4、短路法短路法足袖貝式电力变性器采用最多的一种赵升试验方法“短路法的测量原理与变压崭删鼠负载揽耗法相同。，L短路決试验的愎理是利用变压器短路产性损耘來进行温升试验闾°试验分为两个阶炭匕第_阶段在变压器中施加最大总ffiffe,冷却优备丄作在额定T作状态*试验变压器油的温升。此阶段中绕组的总损耗通过绕组和变压器油的热殳换，将热量传给变压器油.绕组和变压踣油均提髙了自己的温度，变压霧釉因温度捉高，通过紬箱或◎却设蚤将热量传绐旳却介质’-直达到顶层油温升的变化率小于井维持飭、认为泊顶层温升匕稳応“取晟启一个小时中的平均值为油顶层温升°施加总抑耗试齡阶段结束，测龙各汨立油温凌和冷却介质温度之后.立即将愉人绕组中的屯流降至额宦电流，继续试验12.片继续眺测各部位油温度和吟却介质的温度”定电流山結束，记录好各部位汕温和冷却介质浣度之石，应迅速把电流降生晟小r切断电源*斯开试晶与中间升压变压器间的连线.测量绕组热电阻」曲可以在不切断电源的悄况下，采用徉绕纽负.载I〔着加一低值直流的方法测定绘组的直流电阻，即带电测量法「在施加额罡电流的ih内.油的温升有所下降.战绕纽温度箱应加.L油平均温升的这」下降直，再减公总炭耗试验阶段结束时咚却金质的温度，即为绕组平均温升「另卄算方決足，额定电流下绕组平均温度诚去油的平堆温度得到铜油温差，殉汕温墨加上第…试验阶於的油平均温升得到绕织平均温升「三、试验—般采用短路法进行温升试验，对于汕浸式变压器，将试验品的一侧绕组短路，另一侧绕组供电，施加总损耗，当顶层汕温升的变化每小时小于1K,并持续3小时，可以认为温升己经达到稳定状态，再降至额定电流，持续1小时，断电，测量绕组的热态电阻°对于干式变压器，分为空载温升和负载温升两个部分，空载温升试验接线和空载试验接线相同，施加额定电压；负载温升采用短路法，将试验品的一侧绕组短路，另一侧绕组供电，施加额定电流。当每小时的温升变化值不超过1K时(GB1094.11-2007第23.4条)，则认为温升达到稳定，断电，测星绕组的热态电阻。(空载温升时监测铁心温度、负载温升时监测线圈温度人

油变计算公式:温升计算公式〔油变〉fl01测冷态电阻时环境温度KO平均油温系数002总损耗下环境温度Rx冷电阻日02r额定电流下环境温度焉热电阻B1总摄耗下的油而温度0P1总损耗下油的平均温度er额世电流下油面温度T1总损耗下油面温升A01总檢耗下的进出口温差tr额定电流下油面温升A02额世电流下的进出口温差T3绕组平均温升A创0]①:0pl=fi1-®：vr=oP-o02*@：K0=④：V1=1-o2_0P1aR2、、‘a、刃一江02⑤tt3--X(T+fi01)-(T+A02)-7?1KQ⑪总损耗下油的平均温敗总损耗下油面温餌总损耗下进出口温差：额定电流下油面温升二额宦电流时油面温度-额定电流下环境温度-平"蟲當鬆④：总损耗下油而温升二总损耗下油面温度-总损耗下环境温度⑤：绕组平均温升=鬻|><（T+測冷电阻时环境温町-（T+总扳耗下环境温度）丄总损耗下油面温升-额定电流下油面温升平均油温系数干变计算公式:温升计算公式（干变》R1冷电阻91空载铁芯温度R2空载热电阻91'负载铁芯温度R2r负载热电阻AQe空载绕组温升H01冷电阻时环境温度AQc负载绕组温升日02空载时环境温度AQcz绕组温升B02’负载时环境温度T铁芯温升©:AQe=—X(T-e01)-(T