Всяка част оттрансформаторима различни допустими покачвания на температурата, а различните работни условия също изискват безопасна работа на трансформатора и технологията за откриване на трансформатора.
Допустимо повишаване на температурата на намотката: Допустимото повишаване на температурата на намотката се отнася до средното повишаване на температурата на цялата намотка, измерено по метода на съпротивлението. Допустимото повишаване на температурата е свързано със степента на топлоустойчивост на изолацията. Маслените трансформатори принадлежат към изолация от клас А. Тъй като традиционният метод за измерване на повишаването на температурата на намотката е методът на съпротивлението, измереното повишаване на температурата е средното повишаване на температурата. Допустимото средно повишаване на температурата на изолация от клас А е 65K. Средното повишаване на температурата е свързано с температурата на най-горещата точка на намотката. Да предположим, че разликата в литри е 13K. Когато средната годишна температура е 20 градуса, температурата на най-горещата точка на изолационната намотка от клас А е 20+65+13=98 градуса. По това време изолацията от клас А има нормален живот. Допустимото средно повишаване на температурата на различни видове изолация на сухи трансформатори: A-ниво е 60K, E-ниво е 75K, B-ниво е 80K, F-ниво е 100K, H-ниво е 125K и C-ниво е 150K. Повишаването на температурата на намотката през зимата е по-ниско от средната температура Ако температурата на намотката се повиши по-високо от средното покачване на температурата през лятото, животът на намотката ще бъде пожертван. Ако операцията надхвърли посочения капацитет, животът също ще бъде пожертван. Ако капацитетът на табелката е надвишен, температурата на най-горещата точка намаслен трансформаторИзолационната намотка от клас А не може да надвишава 140 градуса. Дори и животът да не бъде пожертван, не е позволено да надвишава 140 градуса, защото когато надвиши 140 градуса, маслото ще се разложи на газ и ще повлияе на изолацията. сила. Следователно температурата на най-горещата точка на изолацията от клас А на потопени в масло трансформатори не може да надвишава 140 градуса, което се определя от безопасната работа на трансформатора.
Трансформаторите с голям капацитет понякога имат няколко метода на охлаждане, като ONAN/ONAF. Номиналният капацитет на трансформатора обикновено се отнася до допустимата стойност съгласно ONAF. Когато вентилаторът загуби мощност, охлаждането ще се увеличи, така че капацитетът на трансформатора трябва да бъде намален, когато работи в режим на охлаждане ONAN. , така че средното повишаване на температурата на намотката да не надвишава 65K.
В допълнение, в трансформатор с две или три намотки, две или три намотки трябва да достигнат едно и също повишаване на температурата по едно и също време. Когато една намотка достигне средно повишаване на температурата от 65K и повишаването на температурата на другата или двете намотки е по-ниско от 65K, такъв дизайн е неикономичен. Най-икономично е повишаването на температурата на горната маслена повърхност на потопен в масло трансформатор и средното повишаване на температурата на няколко намотки да достигне допустимото повишаване на температурата едновременно. Тоест, когато повишаването на температурата на горната маслена повърхност достигне 55K (60K, когато маслото е изолирано от въздуха), средното повишаване на температурата на намотките достига 65K. В етапа на проектиране, плътността на тока на всяка намотка е разумно избрана, така че повишаването на температурата на всяка намотка да е близо до 65K, докато загубата на натоварване не надвишава стандартната стойност. В същото време горното ниво на маслото достига 55K. Това обаче е проблем за силната циркулация на маслото. Покачването на температурата на горния слой масло на силен трансформатор с маслено-въздушно охлаждане обикновено е 40K, а повишаването на температурата на горния слой на маслото на силен трансформатор с маслено-водно охлаждане обикновено е 35K.
Всъщност е трудно повишаването на температурата на горната повърхност на маслото и средното повишаване на температурата на намотката да достигнат пределно допустимата стойност едновременно. Следователно, средното повишаване на температурата на намотката обикновено не може да се прецени въз основа на повишаването на температурата на горната маслена повърхност. Това е и причината, поради която трансформаторите с голям капацитет са оборудвани както с индикатори за повърхностна температура на маслото, така и с индикатори за температурата на горещата точка на намотката. Например, ако е монтиран единичен индикатор за повърхностна температура на маслото, понякога е трудно да се прецени средното повишаване на температурата на намотките, особено за трансформатори със силно охлаждане с циркулация на маслото.
Когато анализираме повишаването на температурата на трансформатора, трябва да обърнем внимание и на температурата на охлаждащата среда.
Обикновено охлаждащата среда на трансформаторите с въздушно охлаждане е въздух, а охлаждащата среда на трансформаторите с водно охлаждане е вода.
Когато е монтирана затворена шина, въпреки че средата на втулката за ниско напрежение в затворената шина е въздух, температурата е 80 градуса. Следователно допустимата температура на втулката за ниско напрежение е различна, когато се използва в отворен тип и когато се използва в затворена шина. Обикновено номиналният ток на втулките, използвани в затворени шини, трябва да бъде намален, тъй като температурата на въздуха в затворената шина е висока.
Може да се види, че допустимото повишаване на температурата на проводника, втулката, стъпалния превключвател под товар или невъзбудения стъпален превключвател зависи от повишаването на температурата на околната среда. Трансформаторът има определена способност да надвишава капацитета на табелката и неговите компоненти също трябва да имат същата способност, като имат определен живот, без да се засяга безопасната работа.
Повишаването на температурата на горната повърхност на маслото и средното покачване на температурата на намотката, анализирани по-рано, се отнасят до внезапно намаляване на натоварването при стабилно състояние. По това време трябва да се обърне внимание и на времевата константа на промяна на температурата. Времевата константа на маслото е относително голяма, което означава, че след промяна на натоварването температурата на повърхността на маслото се променя с промяната на натоварването за дълго време.
Когато натоварването се увеличи, не може да се счита, че температурата на повърхността на маслото не се променя и температурата на намотката също не се променя. Времевата константа на маслото е голяма и температурата на повърхността на маслото се повишава бавно. Времеконстантата на намотката е малка и температурата на намотката се повишава бързо. Ако има индикатор за температурата на намотката, този индикатор също трябва да има добро време за реакция и малка времеконстанта.
За да контролирате стартирането на вентилатора ONAF, не може да се разчита на индикатора за повърхностна температура на маслото. Може да се контролира само от индикатора за температура на намотката или от токовия трансформатор на втулката.
В трансформаторите понякога, когато плътността на загубите, причинена от изтичане на магнитен поток, е твърде голяма, ще настъпи локално прегряване. Понякога ще има локално прегряване на стената на кутията близо до силнотоковия проводник, капака на кутията, където се извежда високотоковата втулка и т.н. Разграждането на маслото в газ поради локални температури на прегряване не е разрешено и ще причини намаляване на надеждността. Следователно трябва да се вземат мерки за промяна на пътя на изтичане на магнитен поток, да се вземат мерки за магнитна изолация или да се използват немагнитни материали, където е концентрирано изтичане на магнитен поток.
Когато трансформаторът работи, неизбежно ще има късо съединение. Когато трансформаторът е късо, ще протече ток на късо съединение. По това време трансформаторът ще се нагрее бързо. Поради големия ток на късо съединение, трансформаторът работи при адиабатни условия, без да се отчита разсейването на топлината.
Допустимата температура на намотките от изолирани медни проводници клас А по време на късо съединение е 250 градуса.
За да не се превишава тази температура, допустимата плътност на тока при ток на късо съединение трябва да бъде изчислена в проекта, така че медният проводник да не надвишава 250 градуса по време на разрешената продължителност.
Допустимото механично напрежение на медните проводници е свързано с температурата. Ако работната температура на медните проводници надвиши, допустимото напрежение ще намалее. Следователно, когато удължението е 0.2%, допустимото напрежение трябва да бъде допустимата стойност при 250 градуса.
При изучаване на допустимото повишаване на температурата на трансформатора има няколко точки, на които трябва да се обърне внимание:
а. Преходният резистор в стъпалния превключвател под товар на стъпалния превключвател трябва да бъде такъв, че повишаването на температурата на маслото на резистора да не надвишава 350 K при продължителна работа на стъпалния превключвател под товар.
b. Когато правите теста за повишаване на температурата, не позволявайте външната топлина да тече обратно в трансформатора. Това е така, ако плътността на тока на късо съединение е твърде висока.
° С. Сензори могат да бъдат вградени в намотките и изведени от оптични влакна за измерване на температурата на горещата точка на намотките. По този начин може да се измери експлоатационната способност на трансформатора извън табелката.
д. За трансформатори, работещи на голяма надморска височина, трябва да се обърне внимание на трудността при разсейване на топлината на голяма надморска височина, но в същото време температурата на околната среда на голяма надморска височина ще спадне и двете понякога могат да бъдат компенсирани.
д. Температурата на сърцевината на сухия трансформатор ще повлияе на повишаването на температурата на намотките близо до стълба на сърцевината.
f. В радиатора не трябва да има остатъчен въздух, който не е изпуснат. На радиатора трябва да има пробка за обезвъздушаване, за да се обезвъздуши преди теста за повишаване на температурата.
ж. По-добре е центърът на разсейване на топлината на радиатора да е по-висок от центъра на отопление. ч. Под капака на резервоара не трябва да има зона с мъртво масло. аз Маслото, влизащо в резервоара за масло от радиатора или охладителя, трябва да може да тече в намотката и не може да тече при късо съединение в пространството извън намотката.
й. Уредът, използван за изпитване за повишаване на температурата, трябва да има достатъчен капацитет и може да се използва кондензаторна компенсация, ако е необходимо. Хроматографският анализ на газ в маслото преди и след теста за повишаване на температурата е метод за откриване, за да се установи дали има прегряване, но времето за изпитване за повишаване на температурата трябва да бъде достатъчно дълго. Анализът с течна хроматография може също да се използва за откриване на съдържание на фурфурол, за да се определи дали има нискотемпературно прегряване.