Тема 2 нагрузочная способность трансформаторов

Литература [1, 1,2; 2, гл. 21; 3, §2.2г]

Общие положения

Нагрузочная способность – это совокупность допустимых нагрузок и перегрузок.

Различают систематические и аварийные перегрузки трансформаторов.

Систематические перегрузки возможны на однотрансформаторных ПС в часы максимума нагрузок, что приводит к повышенному нагреву масла и обмоток, но средний износ изоляции не должен превышать номинальный.

Аварийные перегрузки имеют место при выходе из строя или выводе в ремонт части оборудования (например, одного из трансформаторов 2х-трансформаторной ПС) и перегрузке оставшегося в работе на время не более 5 суток. При этом регламентируются только температуры масла и обмоток.

Для проверки нагрузочной способности трансформаторов ГОСТ предлагает 2 метода:

• упрощенный, основанный на использовании таблиц или кривых с коэффициентами допустимых перегрузок;

• точный, базирующийся на расчете температур масла и обмоток.

Занятие 2 упрощенный способ проверки нагрузочной способности трансформатора Методические указания

1. Заданный график нагрузки ПС (Прил. 2) преобразуем в график аварийной нагрузки трансформатора, умножая его ординаты на

2. В соответствии с ГОСТ 1409-85 [1] преобразуем график в 2х-ступенчатый с коэффициентами К₁ и К₂:

здесь , , … - значения нагрузок (в о.е.) в интервалах , … ,

где

здесь - значение нагрузок в интервалах , где .

3) При этом, если , то принимаем и ,

если же , то принимаем ; а

4) По таблице (1) допустимой аварийной перегрузки, задаваясь температурой охлаждающей среды по и находим

5 ) Если - трансформатор способен выдержать режим перегрузок.

Пример

1. При , преобразуем приведенный ниже график нагрузки в график аварийной перегрузки трансформатора:

Время суток, час.	1-6	7-8	9-12	13-16	17-20	21-22	23-24
Нагрузка ПС, о.е.	0,4	0,5	1	0,93	0,87	0,6	0,46
Кmax=1.5
Перегрузка тр, о.е.	0,6	0,75	1,5	1,4	1,3	0,9	0,7

2. Определим К₁:

Определим :

2. Так как , то и, поэтому, принимаем , а час.

3. По таблицам ГОСТ для аварийной перегрузки при , при и часам находим .

5) Так как (1,4<1,5), то данный трансформатор способен выдержать перегрузку в 1,4 раза.

Занятие 3 определение температуры масла Методические указания

ГОСТ устанавливает следующие предельные параметры для перегрузок трансформаторов

Систематические перегрузки

Аварийные перегрузки

где - температуры масла и обмоток;

- средний износ изоляции.

Температуру масла определяем по формуле

(1)

где - превышение температуры масла над температурой охлаждающей среды.

В режиме роста температур

(2)

где (3)

В режиме снижения температур (2^)

где - температура в конце режима перегрузок

Значения , d, Х и других номинальных величин приведены в таблице ГОСТ.

Таблица ГОСТ

Система охлаждения						d о.е.	X	Y
М и Д	20	55(60)	23(18)	98	3	5	0,9	1,6
ДЦ и Ц	20	40	38	98	2	5	1,0	1,8

Пример

Трансформатор ТДН-40000/110 работает в аварийном режиме 5 суток по 2х-ступенчатому графику с коэффициентами К₁=1 и К₂=1,8 в течение 2 часов (18-20часов) при

Определить температуру масла и сравнить с допустимой. Построить график температур.

Решение

1. Полагая, что тепловой режим установился к началу перегрузок (18 час.), определим по формуле (3):

2. Принимая начало перегрузок (18 часов) за начало отсчета, определим температуру масла в конце перегрузок, т.е. через 2 часа по формуле (2):

3. Принимая конец перегрузок за начало периода снижения температур, определим температуру масла через 4 часа, т.е. в 24 часа, по

формуле (2^`)

Предварительно, можно сделать вывод, что максимальная температура масла недопустима при систематических перегрузках, но приемлема для аварийных перегрузок, так как меньше 115⁰ С.