Нагрев и охлаждение трансформаторов - Киш Л.
Скачать (прямая ссылка):
Установившееся превышение наибольшей температуры масла получаем:
.
(Далее расчет выполнен не точно. Дадим другой вариант расчета. Определим в соответствии со сноской па стр. 58 искомые превышения температуры.
Используем рассчитанные автором установившиеся превышения температуры:
при нагрузке 30 МВА:
(где
- превышение температуры наиболее нагретой точки обмотки над температурой масла);
при нагрузке 50 МВА: .
В конце второго часа от начала нагрузки (t=2)
Через 8 мин (8/60 ч) после увеличения нагрузки до 50 МВА ( мин)
Через три часа после увеличения нагрузки до 50 МВА (ч).
(Прим. ред.))
В конце второго часа от начала нагрузки (t=2 ч) .
Превышение температуры наиболее нагретой точки . Превышение наибольшей температуры масла . Через 8 мин после увеличения нагрузки до 50 MBА и учитывая, что , получим превышение температуры наиболее нагретой точки обмотки:
Температура наиболее нагретой точки
По истечении 3 ч после увеличения нагрузки до 50 МПА величина
и
, а наибольшая температура масла
Таблицы для расчета допустимых нагрузок
В рекомендациях МЭК [4] имеются таблицы, позволяющие быстро определить допустимую длительность заданной нагрузки. В этих таблицах состояние трансформатора при меньшей, предшествующей более высокой нагрузке используется как параметр и принимается в качестве основы для определения превышений температуры для начального момента времени. Приводимые таблицы были получены путем расчетов, аналогичных проведенным выше. В них в качестве допустимых верхних пределов приняты: для температуры наиболее нагретой точки обмотки - температура 140°С, для максимальной нагрузки - нагрузка, равная 1,5 номинальной.
Другие ограничивающие нагрузку факторы
При нагрузках, превышающих номинальную, перегружаются не только обмотки, но и вводы, устройства переключения ответвлений обмоток без возбуждения (ПБВ) и под нагрузкой (РПН). Обычно работа устройств РПН выше определенной предельно допустимой нагрузки блокируется. В отдельных случаях дальнейшее увеличение нагрузки ограничивается ростом добавочных потерь, вызываемых полем рассеяния. В рекомендациях МЭК не принята во внимание имеющаяся возможность регулирования размера теплосъема системы охлаждения в случае принудительной циркуляции охлаждающей среды. В периоды максимальных нагрузок, если они превышают номинальную, целесообразно включение резервных охладителей для снижения эксплуатационного риска при таком режиме работы.
Устройство автоматического управления работой системы охлаждения
Уже указывалось, что задача устройства автоматического управления работой системы охлаждения состоит в поддержании температуры активных частей ниже определенного предела. Функции системы автоматики зависят от устройства системы охлаждения. Она реагирует на размер температуры и включает или отключает электродвигатели вентиляторов или электродвигатели насосов и вентиляторов в зависимости от теплового состояния трансформатора. В качестве чувствительного элемента обычно используется термокопирующее реле, которое в зависимости от принятой уставки температуры наиболее нагретой точки дает сигнал па включение вспомогательных оперативных ценой системы охлаждения или резервного охладителя. Для трансформаторов с охладителями обычно предусматривается отключение вентиляторов при температуре воздуха +10°С и ниже, а также при включении трансформатора в холодное время года. Это необходимо для предотвращения увеличения вязкости масла, затрудняющего запуск насосов, создающих циркуляцию масла в контуре охлаждения.
Задачами устройства автоматического управления работой системы охлаждения являются также выдача сигнала на отключение при достижении температуры наиболее нагретой точки 140°С и блокировка работы устройства РПН при токах, превышающих номинальный на 40-50%.
Принципиальное устройство термокопирующего реле показано на рис. 1-17. Его термодатчик размещается в самой нагретой зоне масла. Корпус термодатчика охвачен нагревательным элементом, интенсивность теплового выделения которого зависит от тока нагрузки трансформатора. После соответствующей настройки регулирующего резистора и теплоемкого элемента термокопирующее реле будет следовать (копировать) за температурой наиболее нагретой точки обмотки- Размещенное в шкафу управления тепловое реле будет управлять работой оперативных цепей системы охлаждения.
1-17. Принципиальная схема термокопирующего реле.
1 - капиллярная трубка; 2 - шкаф управлении; 3 - термодатчик; 4 - теплоемкий элемент; 5 - регулировочный резистор; 6 - нагревательный элемент, 7 - ввод; 8 - питающий трансформатор тока.
Глава вторая
Охлаждение обмоток
2-1. Потери в обмотках
Как правило, обе или одна из обмоток двухобмоточного трансформатора без регулировочных ответвлений представляют собой обмотку, состоящую из катушек. При любой нагрузке, исключая режим холостого хода, потери в отдельных катушках, имеющих одинаковые геометрические размеры и числа витков, различны. Распределение возникающих потерь неравномерно не только между катушками, но и между витками в пределах катушки.
