調壓器 變頻電源 隔離變壓器 三相變壓器 干式變壓器 醫用隔離變壓器
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一般認為變壓器工作溫度是影響變壓器絕緣老化的一個重要因素。石油紙絕緣變壓器工作溫度過高,會引起變壓器油及變壓器絕緣紙加速老化,影響變壓器的使用壽命。所以在變壓器運行和維修工作中,運行溫度是一個十分重要的問題。


變壓器工作溫度

油紙絕緣變壓器的工作溫度,包括變壓器油溫、變壓器線圈溫度。通常在箱體頂部安裝有測溫槽,可插入變壓器油內,并在其中設置了溫度傳感器來測量變壓器的油溫。因為被測對象是變壓器頂部的油,所以一般稱之為變壓器頂部油溫。因變壓器繞組流過負載時會產生熱量,故運行中變壓器線圈溫度必須高于變壓器油溫度。在這些溫度變化中,對變壓器絕緣老化影響最大的,就是變壓器內部最熱點的溫度,我們把它稱為熱點溫度。一般地,變壓器熱點是在變壓器繞組靠近終端的一處。因為不能準確地定位、準確地測量,通常采用變壓器繞組溫度代替熱溫,以監測變壓器內熱點溫度。所以在油紙絕緣變壓器上通常會配置變壓器頂層油溫表和變壓器線圈溫度計。


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可以認為變壓器繞組溫度是變壓器頂部油溫和繞組對油的溫升的疊加。通常在變壓器油溫檢測系統的基礎上,添加變壓器負載電流,通過熱仿真方法模擬了繞組中的溫升,最終得出變壓器繞組溫度。該方法的具體實現方式見下圖。


通過對變壓器頂層油溫升的測量,得到了與負載電流成正比的電流Ip,變壓器外殼式電流互感器。該電流通過復合變送器中附有電熱元件,通過附加電流作用于電熱元件上所產生的額外溫升,迭加在變壓器頂層油溫上,以求出繞組的溫度。


變壓器繞組溫度被忽略


因變壓器繞組溫度不能直接測量,且測量方法有一定誤差,故對變壓器繞組溫度的精確度不夠。與此同時,由于對變壓器熱點溫度、線圈溫度知之甚少,導致變壓器繞組溫度在實際工作中被“冷落”。


第一,某些操作規程對繞組溫度冷落。DL/T-572電力變壓器運行規范中規定了運行變壓器上油溫、不表示繞組溫度。在編寫110(66)kV~500kV油浸變壓器(電抗器)操作規范時,"將繞組溫度視為間接測量,"相較于油面溫度誤差較大,建議僅作參考。此建議無意間使變壓器繞組溫度處于可有可無的位置。


在運檢過程中受到冷落,必然引起運檢工作的冷落。因此,巡檢時忽略了繞組溫度計的讀數,檢修人員沒有及時處理繞組溫度計存在的缺陷,設計人員從源頭上沒有考慮到對繞組溫度計進行補償所需的電流互感器繞組,從而使繞組溫度表的讀數便與油溫表一致。


變壓器繞組溫度必不可少


熱區溫度是變壓器運行中十分重要的參數,過高的溫度會加速其固態絕緣的老化。因而變壓器負載導則規定非熱改性絕緣紙在熱點溫度98度時的相對老化速率為1;規定了在正常循環負載條件下過負荷運行,熱區溫度不得超過120℃;規定了長時間緊急處理負荷時,熱點溫度不得超過140℃;規定了緊急過載時的熱點溫度不得超過160℃;所以,必須對繞組熱點溫度加以重視。


有人認為,由于繞組溫度是在最上層油溫基礎上疊加的銅油溫差,則可通過監控上層油溫的近似方法間接監控變壓器繞組溫度。這里有個問題要注意,就是變壓器繞組的時間常數,一般在4-10分鐘左右,而變壓器油的正常時間約為90-210分鐘。然后,當負載急劇變化時,變壓器油溫變化較慢,線圈溫度變化較快。過載時,變壓器油溫未及時升高,而變壓器繞組溫度已升至極高,單獨監測上油溫將延誤對變壓器負荷的調節和冷卻系統投入,從而導致變壓器繞組溫度過高。


變壓器負載發生突變時,繞組溫度和頂部油溫發生變化趨勢。負荷系數從0.6升至1.2,負荷系數作了放大。結果表明,隨著負載系數的變化,繞組溫度迅速上升,而最上層油溫變化較慢。

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