Cada parte deltransformadortiene diferentes aumentos de temperatura permitidos, y diferentes condiciones de funcionamiento también requieren el funcionamiento seguro del transformador y la tecnología de detección del transformador.
Aumento de temperatura permitido del devanado: El aumento de temperatura permitido del devanado se refiere al aumento de temperatura promedio de todo el devanado, medido por el método de resistencia. El aumento de temperatura permitido está relacionado con el grado de resistencia térmica del aislamiento. Los transformadores sumergidos en aceite pertenecen al aislamiento de Clase A. Dado que el método tradicional de medición del aumento de temperatura del devanado es el método de resistencia, el aumento de temperatura medido es el aumento de temperatura promedio. El aumento de temperatura promedio permitido del aislamiento Clase A es de 65 K. El aumento de temperatura promedio está relacionado con la temperatura del punto más caliente del devanado. Supongamos que la diferencia en litros es 13K. Cuando la temperatura promedio anual es de 20 grados, la temperatura del punto más caliente del devanado de aislamiento Clase A es de 20+65+13=98 grados. En este momento, el aislamiento Clase A tiene una vida normal. El aumento de temperatura promedio permitido de varios tipos de aislamiento de transformadores de tipo seco: el nivel A es 60 K, el nivel E es 75 K, el nivel B es 80 K, el nivel F es 100 K, el nivel H es 125 K y el nivel C es 150K. El aumento de temperatura del devanado en invierno es menor que la temperatura promedio. Si la temperatura del devanado aumenta más que el aumento de temperatura promedio en verano, se sacrificará la vida útil del devanado. Si la operación excede la capacidad nominal, también se sacrificarán vidas. Si se excede la capacidad de la placa de identificación, la temperatura del punto más caliente deltransformador sumergido en aceiteEl devanado de aislamiento Clase A no puede exceder los 140 grados. Incluso si no se sacrifica la vida, no se permite exceder los 140 grados, porque cuando excede los 140 grados, el aceite se descompondrá en gas y afectará el aislamiento. fortaleza. Por lo tanto, la temperatura del punto más caliente del aislamiento Clase A de los transformadores sumergidos en aceite no puede exceder los 140 grados, lo que está determinado por el funcionamiento seguro del transformador.
Los transformadores de gran capacidad a veces tienen varios métodos de enfriamiento, como ONAN/ONAF. La capacidad nominal del transformador generalmente se refiere al valor permitido según la ONAF. Cuando el ventilador pierde potencia, la refrigeración aumentará, por lo que se debe reducir la capacidad del transformador cuando se opera en el modo de refrigeración ONAN. , de modo que el aumento de temperatura promedio del devanado no supere los 65K.
Además, en un transformador de dos o tres devanados, dos o tres devanados deben alcanzar el mismo aumento de temperatura al mismo tiempo. Cuando un devanado alcanza un aumento de temperatura promedio de 65 K y el aumento de temperatura del otro o dos devanados es inferior a 65 K, dicho diseño no es económico. Es más económico que el aumento de temperatura de la superficie superior de aceite de un transformador sumergido en aceite y el aumento de temperatura promedio de varios devanados alcancen el aumento de temperatura permitido al mismo tiempo. Es decir, cuando el aumento de temperatura de la superficie superior del aceite alcanza los 55 K (60 K cuando el aceite está aislado del aire), el aumento de temperatura promedio de los devanados alcanza los 65 K. En la etapa de diseño, la densidad de corriente de cada devanado se selecciona razonablemente, de modo que el aumento de temperatura de cada devanado sea cercano a 65 K mientras que la pérdida de carga no exceda el valor estándar. Al mismo tiempo, el nivel máximo de aceite alcanza los 55K. Sin embargo, esto supone un problema para una fuerte circulación del petróleo. El aumento de temperatura de la capa superior de aceite de un transformador resistente refrigerado por aire y aceite es generalmente de 40 K, y el aumento de temperatura de la capa superior de aceite de un transformador resistente refrigerado por agua y aceite es generalmente de 35 K.
De hecho, es difícil que el aumento de temperatura de la superficie superior del aceite y el aumento de temperatura promedio del devanado alcancen el valor límite permitido al mismo tiempo. Por lo tanto, el aumento de temperatura promedio del devanado generalmente no se puede juzgar basándose en el aumento de temperatura de la superficie superior del aceite. Esta es también la razón por la cual los transformadores de gran capacidad están equipados con indicadores de temperatura de la superficie del aceite e indicadores de temperatura del punto caliente del devanado. Por ejemplo, si se instala un solo indicador de temperatura de la superficie del aceite, a veces es difícil juzgar el aumento de temperatura promedio de los devanados, especialmente para transformadores con fuerte enfriamiento por circulación de aceite.
Al analizar el aumento de temperatura del transformador, también debemos prestar atención a la temperatura del medio refrigerante.
Generalmente, el medio de enfriamiento de los transformadores enfriados por aire es aire y el medio de enfriamiento de los transformadores enfriados por agua es agua.
Cuando se instala una barra colectora cerrada, aunque el medio del casquillo de bajo voltaje en la barra colectora cerrada es aire, la temperatura es de 80 grados. Por lo tanto, la temperatura permitida del aislador de bajo voltaje es diferente cuando se usa en el tipo abierto y cuando se usa en la barra colectora cerrada. Generalmente, la corriente nominal de los bushings utilizados en barras cerradas debe reducirse porque la temperatura del aire en la barra cerrada es alta.
Se puede observar que el aumento de temperatura permitido del cable, casquillo, cambiador de tomas bajo carga o cambiador de tomas no excitado depende del aumento de temperatura del medio circundante. El transformador tiene cierta capacidad de exceder la capacidad nominal, y sus componentes también deben tener la misma capacidad, teniendo una vida útil determinada sin afectar la seguridad en el funcionamiento.
El aumento de temperatura de la superficie superior del aceite y el aumento de temperatura promedio del devanado analizado anteriormente se refieren a la descarga repentina de carga en estado estacionario. En este momento, también se debe prestar atención a la constante de tiempo del cambio de temperatura. La constante de tiempo del aceite es relativamente grande, lo que significa que después de que cambia la carga, la temperatura de la superficie del aceite cambia con el cambio de carga durante un largo tiempo.
Cuando aumenta la carga, no se puede considerar que la temperatura de la superficie del aceite no cambie y que la temperatura del devanado tampoco cambie. La constante de tiempo del aceite es grande y la temperatura de la superficie del aceite aumenta lentamente. La constante de tiempo de bobinado es pequeña y la temperatura del bobinado aumenta rápidamente. Si hay un indicador de temperatura del devanado, este indicador también debería tener un buen tiempo de respuesta y una constante de tiempo pequeña.
Para controlar el arranque del ventilador ONAF, no se puede confiar en el indicador de temperatura de la superficie del aceite. Solo puede controlarse mediante el indicador de temperatura del devanado o mediante el transformador de corriente del bushing.
En los transformadores, a veces, cuando la densidad de pérdida causada por la fuga de flujo magnético es demasiado grande, se produce un sobrecalentamiento local. A veces habrá sobrecalentamiento local en la pared de la caja cerca del cable de alta corriente, la cubierta de la caja donde sale el casquillo de alta corriente, etc. La descomposición del petróleo en gas debido a las temperaturas de sobrecalentamiento local no está permitida y causará una disminución de la confiabilidad. Por lo tanto, se deben tomar medidas para cambiar la trayectoria de la fuga de flujo magnético, tomar medidas de aislamiento magnético o utilizar materiales no magnéticos donde se concentra la fuga de flujo magnético.
Cuando el transformador esté en funcionamiento, inevitablemente se producirá un cortocircuito. Cuando el transformador sufre un cortocircuito, fluirá una corriente de cortocircuito. En este momento, el transformador se calentará rápidamente. Debido a la gran corriente de cortocircuito, el transformador opera en condiciones adiabáticas sin considerar la disipación de calor.
La temperatura permitida de los devanados de alambre de cobre aislados Clase A durante un cortocircuito es de 250 grados.
Para evitar que se exceda esta temperatura, se debe calcular en el diseño la densidad de corriente permitida bajo corriente de cortocircuito de modo que el conductor de cobre no exceda los 250 grados durante la duración permitida.
La tensión mecánica permitida de los conductores de cobre está relacionada con la temperatura. Si se excede la temperatura de funcionamiento de los conductores de cobre, la tensión permitida disminuirá. Por lo tanto, cuando el alargamiento es 0.2%, la tensión permitida debe ser el valor permitido a 250 grados.
Al estudiar el aumento de temperatura permitido del transformador, hay varios puntos a los que se debe prestar atención:
a. La resistencia de transición en el cambiador de tomas bajo carga del cambiador de tomas bajo carga debe ser tal que el aumento de temperatura del aceite de la resistencia no exceda los 350 K bajo funcionamiento continuo del cambiador de tomas bajo carga.
b. Al realizar la prueba de aumento de temperatura, no permita que el calor externo regrese al transformador. Este es el caso si la densidad de corriente del cable en cortocircuito es demasiado alta.
C. Se pueden incrustar sensores en los devanados y sacarlos mediante fibras ópticas para medir la temperatura del punto caliente de los devanados. De esta manera, se puede medir la capacidad operativa del transformador más allá de la placa de identificación.
d. Para los transformadores que operan a gran altura, se debe prestar atención a la dificultad en la disipación de calor a gran altura, pero al mismo tiempo la temperatura ambiente a gran altura disminuirá y, en ocasiones, ambas pueden compensarse.
mi. La temperatura central del transformador de tipo seco afectará el aumento de temperatura de los devanados cerca del poste central.
F. En el radiador no debe quedar aire residual que no haya sido liberado. Debe haber un tapón de ventilación en el radiador para desinflarlo antes de la prueba de aumento de temperatura.
gramo. Es mejor que el centro de disipación de calor del radiador esté más alto que el centro de calefacción. h. No debe haber ninguna zona muerta de aceite debajo de la tapa del tanque. i. El aceite que ingresa al tanque de aceite desde el radiador o el refrigerador debe poder fluir hacia el devanado y no puede fluir en cortocircuito en el espacio fuera del devanado.
j. La unidad utilizada para la prueba de aumento de temperatura debe tener capacidad suficiente y, si es necesario, se puede utilizar compensación de condensador. El análisis cromatográfico del gas en el petróleo antes y después de la prueba de aumento de temperatura es un método de detección para detectar si hay sobrecalentamiento, pero el tiempo de prueba de aumento de temperatura debe ser lo suficientemente largo. El análisis de cromatografía líquida también se puede utilizar para detectar el contenido de furfural y determinar si hay sobrecalentamiento a baja temperatura.