Toegestane overbelasting van transformatoren

Bij werking van vermogenstransformatoren het is noodzakelijk om ze op bepaalde tijden van de dag te overbelasten, zodat door onderbelasting op andere momenten de dagelijkse slijtage van de isolatie van de wikkeling door oververhitting niet hoger is dan de slijtage die overeenkomt met de nominale werkingsmodus van de transformator , omdat de verandering in temperatuur van de isolatie met 6 °C resulteert in een dubbele verandering in de levensduur.

Duur t dagelijks toelaatbare systematische overbelasting van de transformator, berekend door de coëfficiënt van overbelasting K2, hangt af van de initiële belastingscoëfficiënt K1 transformator, zijn nominaal vermogen Snom, koelsysteem, tijdconstante van verwarming en equivalente temperatuur van de koellucht die overeenkomt met een bepaalde periode van het jaar.

Coëfficiënten K1 en K2 worden bepaald door de verhoudingen van respectievelijk de equivalente initiële en maximale stromen tot de nominale stroom van de transformator, en de equivalente waarden worden begrepen als hun root mean square-waarden vóór het begin van de grootste belasting en voor de periode van zijn maximum.

Grafieken van draagvermogen van transformatoren DA CE2 (K1) die overeenkomen met verschillende duur T systematische overbelasting (Fig. 1), laten een gegeven begintoestand van de transformator toe, gekenmerkt door de coëfficiënt K1 wordt bepaald door het dagelijkse belastingsschema Az(T) 10 uren voor het begin van het maximum en een gegeven duur t van systematische overbelasting, zoek de toegestane overbelastingsfactor K2 voor de periode van maximale belasting van de transformator.

Rijst. 1. Grafieken van het draagvermogen van draaistroomtransformatoren met een nominaal vermogen tot 1000 kVA met natuurlijke lucht- en oliecirculatie en een constante verwarmingstijd van 2,5 uur bij een equivalente koelluchttemperatuur van 20°C.

Equivalente koelluchttemperatuur - de constante temperatuur waarbij er dezelfde slijtage is aan de isolatie van de wikkelingen van een transformator die een constante belasting draagt ​​als bij de bestaande variabele luchttemperatuur. Bij een vrijwel onveranderde belasting en de afwezigheid van systematische dagelijkse en seizoensfluctuaties, wordt aangenomen dat de equivalente temperatuur van de koellucht gelijk is aan 20 ° C.

Als de maximale gemiddelde belastingscurve I(t) minder is in de zomer nominaal vermogen van de transformator, dan is in de wintermaanden een extra overbelasting van 1% van de transformator toegestaan ​​voor elk procent van de onderbelasting in de zomer, maar niet meer dan 15%, en de totale belasting mag niet meer zijn dan 150% van de nominale belasting.

Sta in geval van nood een kortstondige overbelasting van transformatoren boven de nominale toe, wat gepaard gaat met verhoogde slijtage van de wikkelingsisolatie en een verkorting van de levensduur van de transformatoren (zie tabel).

Toegestane kortstondige overbelasting van transformatoren in noodmodi

Transformatoren

met olie gevulde droge overbelasting van super-rated stroom,% duur van transformatoroverbelasting, min. 60 5 200 1,5

Dergelijke overbelastingen zijn toegestaan ​​voor alle koelsystemen, ongeacht de vorige modus, de temperatuur van de koellucht en de locatie van de transformatoren, op voorwaarde dat de olietemperatuur in de bovenste lagen niet hoger is dan 115 ° C. Bovendien, voor olie- gevulde transformatoren werkend met initiële belastingsfactor K1 <0,93, een overbelasting van 40% boven de nominale stroom is toegestaan ​​gedurende niet meer dan 5 dagen voor een maximale laadtijd van een totale duur van niet meer dan 6 uur per dag, met alle maatregelen genomen om de koeling op de transformator te verbeteren...

Bij een variabele belasting van een onderstation met meerdere transformatoren, is het noodzakelijk om een ​​schema op te stellen voor het in- en uitschakelen van parallel werkende transformatoren om economische bedrijfsmodi te bereiken.

In reële omstandigheden is het noodzakelijk om enigszins af te wijken van de ontwerpmodus, zodat het aantal bedrijfsschakelingen van elke transformator overdag niet meer dan tien bedraagt, d.w.z. het is niet nodig om de transformatoren minder dan 2-3 uur uit te schakelen.

Bij parallelle werking van transformatoren de totale belasting van het transformatorstation moet voor elk van hen voldoende belasting bieden, te oordelen naar de aflezingen van de respectieve ampèremeters, waarvan de installatie voor transformatoren met een nominaal vermogen van 1000 kVA en hoger verplicht is.

Moderne transformatoren die op hoge magnetische inductie werken, mogen niet werken met een significante toename van de primaire spanning, omdat dit gepaard gaat met een toename van elektrische energieverliezen voor het verwarmen van de magnetische circuits. Een continue toename van de primaire spanning wanneer de transformator wordt belast, die de nominale spanning niet overschrijdt, is toegestaan ​​tot 5% van de spanning van deze tak, en wanneer deze wordt belast met 25% van het nominale vermogen - tot 10 %, wat zelfs onder belasting kan worden getolereerd, die de nominale duur van maximaal 6 uur per dag niet overschrijdt.

De mate van ongelijkmatigheid van de belasting in de fasen van de transformator mag niet groter zijn dan 20%. Het wordt gedefinieerd als:

Kn = (Azlyulka — AzSr. / Azcf) x 100,

waarbij Azmax de stroom is van de overbelaste fase op het moment van de grootste belasting van de transformator, AzCr. — de gemiddelde stroom van de drie fasen van de transformator tegelijkertijd.