GB 1094.7-2008 电力变压器 第7部分:油浸式电力变压器负载导则.pdf

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GB 1094.7-2008 电力变压器 第7部分:油浸式电力变压器负载导则.pdf

表5包圈体引起的环境温度增加的修正

式(5)和式(6)中所用的金部参量都必须与变压器运行时的分接相适应。 例如:认为高医是短定的,那么对于个给定的负载,就需要保持个恒定的低压。如果此要求是 在变压器低压侧位于十15%分接处时,则必须测量或计算该分接上的额定油温升、损耗和绕组对油的温 梯度。 也可以考患具有线端分接开关的自耦变压器,在分接范围的某终端,其串联绕组将具有最大的电 流,面在分接范围的劳端,基公共绕组也将具有最大的申流。

变压器的短路损耗是分接位置的函数。分接绕组和主绕组可以有几种不同的连接方式。与分提 函数关系的变压器损耗比的般计算方法见图10额定分接位置与最小分接位置和最大分挂 闻的计算是线性菌数。

DB45/T 1319-2016标准下载图10与分接位置呈函数关系的损耗计算原理

油的温升主要与负载系数K有关,K与分接

附录A (资料性附录) 非热改性和热改性绝缘纸 使用热改性绝缘纸的目的是中和在变压器使用期限内由材料水解(热降解)产生的酸化物。这种水 解在高温下特别活跃,公布的研究结果表朗,在高温时,热改性绝缘纸比来经处理过的纸保留了更高的 随时间变化曲线(参见图A.1)

附录A (资料性附录) 非热改性和热改性绝缘纸

图A.1密封管在150C矿物油中加速老化 了温度和含水量的影响,如表A.1所示

表A.1备种不同条件下纸的寿命

斯尔的热老化特性基异已在工业标准中作了如下的考您: 相对老化率V=1.0.是取分别相应于非热改性纸在温度为98下的老化结果值,热改性线 为110C下的老化结果值。 注:图A.1租表A.1所示的结果不拟用来计算老化和估算寿命。本文件中之所以将它们列人。只是想说明非 性绝缘纸和热改性绝缘纸的老化特性存在着养果

本附录包括个如何利用本部分给出的方程去计算和给出过载数据的实例 作为一个例子,表B1给出了可能用刻的基些性能参数

表.1与变压器负载能力有关的举例参数

C.20min~190min时间段

C.3190min~365min时间段

C.4365min~500min时间图

A18.84K(在C.3中计算出) K 1. 5 A010.45K(在C.3中计算出) 当用下列数值替换式(5)中的相应数值谢,其计算与C.2相同 用18.84替换12.7; 用1.5替换1.0; 用10.45替换0.0

C.5500min~710min时间段

A84.1K(在C.4中计算出) K0.3 A%=37.82K(在C.4中计算出) 当用下列数值替换式(6)中的相应数值时,其计算与C、3相同 用64.1替换36.2; 用0.3警换0.6; 用37.82替换22.0

C.6710双~735mi时间层

A9.65K(在C.5中计算出) K2. 1 4.24K(在C.5中计算出) 当用下列数值替换式(5)中的相应数值时,其计算与C.4相间: 用9.65警换18.84 用2.1替换1.5; 用4.24警换10.45

C.7735min750mix时间段

A041.36K(在C.6中计算出) K0.0 A6%=71.2K(在C.6申计算出) 计算与C.3利C.5相同

A41.36K(在C.6中计算出 Ko.0 A6%71.2K(在C.6申计算出) 计算写C.3利C.5相同

图C.1示出了计算和测量的热点温度曲线,图C.2示出了根应的顶层油温度曲线。表C.2列出 了每个负载结束时的数值。

搬:时 遵量值用实线表示:

轴6,温度,单位为; 计算值用点线表示。 图C、2负载电流按级变化时的顶层油温度值

表C.2每个负载级结束时的温度修

本部分中的计算方法拟用来给出相关的数值,特别是在负载增加的情况(在表C,2中用加粗斜体 字注明)下。

中的计算方法拟用来给出相关的数值,特别是在负载增加的情况(在表C,2中用加粗斜体

瓷级时间常数如式(D.1所示

附录D (资料性附录) 绕组和油时间常数计算

"平均油时间常数,单位为min A.在考虑负载下,高于环境温度的平均油温升,单位为K; .考虑负载下的施加损耗,单位为W.

附录E (资料性附录) 微分方程解法的例证

本附录提供了8.2.3中所述的微分方程法更详细的信意及如何通过转化为差分方程来求解,并 个实例

以指数形式表示的发热方程,实际上特别适合于用试验确定热传递参数和简化的场合,在这个方 面,对于任意的时变负载系数K和时变环境温度,可能更需要其确定热点温度。 对于这种应用,最好的方法题采用热传递微分方程。如果将其转换成差分方程,则很容易求解如 本附录后面所示

当将热传递原理应用于电力变压器时,仅在导向油流(OD)冷却方式时,其微分方程才是线性的 对于其他冷却方,如OF和ON,冷却介质的循环率与它自身的温度有关。换句话说,如果没有风扇, 散热器中的气流速度取决于它自身的温度,但是如果有风扇,情况就不同了。周样地·如果没有油泵或 者不是导向油流,油的流速取决于它自身的溢度,但是如果有油泵和导向油流,情况也就不同了。 结果是,对于ONV和OF冷却,微分方程是非线性的,这意味着对应于逐级变化的负载电流,不论是 层油温升还是热点温升响应,都不是真正的指数函数 是,为了避免本部分过分复杂,可以使用近似的方法,即不论是ON、OF还是OD冷却,时间函数 仍是指数方程,非线性关系只对已发生温度变化的最终值有影响。可以表明由此带来的误差不大。 因此,项层油温度的微分方程(输入K、,输出)为

所有变量和参数的符号,均见本文前面的规定。 热点温升的微分方程(输人K,输出A%)最容易解出,因为它是两个微分方程之和,面 AAA

将上面两个方程的解代人式(E,2)。 热点温度的最终方程为:

2XKX(A0)XX dAo +

关于方程(E.2)至(E.4),要考德其复杂性,因为实际上油冷却介质除了有热惯性外:还有力学性 于电力变压器,它对自然冷却方式(OV)影响最大,对非强油导向冷郑方式(OF)影响稍小,对强 向冷却方式(OD)的影响可以忽略。它对配电变压器的影响也可以忽略(见8.2.2)

这些方程的方框图表示见8.2.3

对于像用指数数类的简单函数表示的输出数,若输人函数不是简单函数,例如,单的阶献 新数,则上述的微分方程仍不能解出。对于台已安装的变压器,负载电流和环境温度不是期确的时间 数。如果进行近似,例如:将负载电流近似地化为系列阶跃变化的函数,并保持环境温度慎定,则其 结果也只是近似值。 如果将微分方程变换为差分方程,则其解十分简单,在个简单的电子表格上就间以表示出。 式(E.3)的微分方程可写为下述差分方程,其中D代表个小的时间段上的差分。 武(E.1)变为:

算子"D"表示与每个时间段Dt相对应的相关变量的差分。在每个时间段中。DO。的第个值可由 第(1)个值用下式来计算

武(E.3)和式(E.4)变为

每个A%和△的第个值的计算用与式(E?)类似的方法进行 在第几个时闻段时总的热点温升可由式(E.10)给出

++*++++++++++++++*+(E.10)

Oan Oa + A0mm

++++++++++++++++++++++++( E, 11

dL dt DLn Ven X Dt m L +Dm

dV dt E.12 DLin Van X Dt (E.13 m Li +Dln

假设所考慧的对象是由· 测装靠发出的热点温度和寿命损失的信息,求解步赚姆下 设置变压器参数: b)设置输人数据: )计算初始妆态

d)解微分方程; e)将输出数据列表: )将输出数据绘成曲线。 详细内容如下; 设置变压器参数 所用参数在环境温度为30℃、额定热点温度为110℃时选取。其他参数典型值如下: A00r45K t,150min R8 y1.3 22 A35K m 08 2

045K r150min R8 yi.3 22 0g35K w=7min 2 0, 8 k0.5 m 2

ymi.3 ±2 2 k0.5 2

表E.1举例中的输入数据

图E.1举例用的输入数据绘图

环境温度和负载系数是取在3nin间隔内的值:此时间段是最大的,为了得到精确的结果,它 星中的最小时间常数w小半。面本例中的w7min,所以时间段Dt3mi双

尽管在计算开始时系统可能不是严格意义上的稳态,但这通常是个最好的假设,且它对终结巢 的影响不大: 那么,初始状态可遵过在式(E.1)、(E.3)和式(E,4)中分别设置时间导数为零来计算,形戒下 列值 从式(E.1)中,初始值6。为:0 JXA0+0,m63.9C 1R 从武(E3)串初始值A为:A)mXKX△53.2K 从式E.4),初始值A92为:A0()1)XK×A0%m26.6K 出可以选择寿命损失的初始状态。这里假设计算的目的是求出局部过载发生时的寿命损失。因 此,的初始值为L幼0

周样地,由式(E.9),热点温升第二项变化如下:

一将输出数据列表 计算结巢示于表E.2和图E.2中,

某大厦给排水施工组织设计方案表E.2举例中的输出数择

6将输出数据绘成曲线

点滤度,单位为(上面的曲线+左边坐标轴 寿命损失,单位为天(下面的曲线,右边坐标轴

图E.2举例用的输出数据绘图

由于图中的时间是2h或0.0833天,并且寿命损失是6.15天,因此,此次过载期间的相对寿命推 6.15/0.0833=74倍正常寿命。如果另有个较长的时间段是处于相对低的热点温度(通常情 谢它并不严重

E.6使用测得的顶层油温

如果项层油温可以测出,例如,以个4mA20mA的信号输入到监测设备上,则计算可以更精 确。热点温升可从翘分方程(E.83、《E.9)和(E,10)计算出来,并直接加每个对间段下测得的预层油 温度数据,见阁9中的密线路径

附录 (资料性附录) 附聚 C中例子的流程图

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