電力變壓器的運行原則及額定運行方式

　　電力變壓器的運行原則

　　1、變壓器運行的溫度

　　變壓器在運行中要產(chǎn)生銅損和鐵損，這兩部分損耗最后全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚棺儔浩鞯臏囟壬?。我國電力變壓器大部分采用A級絕緣。在變壓器運行時的熱量傳播過程中，各部分的溫度差別很大，繞組的溫度最高，其次是鐵芯的溫度，再次是絕緣油的溫度，而且上層的油溫比下層的油溫高。變壓器運行中允許的溫度是由上層的油溫決定的。采用A級絕緣的變壓器，在正常的運行中，當周圍的溫度為40℃時，規(guī)定變壓器的上層油溫最高不超過85℃為宜。

　　2、變壓器運行的溫升

　　變壓器溫度與周圍介質(zhì)溫度的差值叫做變壓器的溫升。由于變壓器的各部分的溫度差別很大，這將影響變壓器的絕緣。再有，當變壓器的溫度升高時，繞組的損耗將增加。所以，需要對變壓器在額定負荷時對各部分的溫升作出規(guī)定。對于采用A級絕緣的變壓器，當周圍的溫度為40℃時，上層油的允許溫升為55℃，繞組的允許溫升為65℃。

　　3、變壓器運行時的電壓變化范圍

　　在電力系統(tǒng)中。由于電網(wǎng)的電壓波動，加在變壓器繞組的電壓也將是變動的。當電網(wǎng)的電壓小于變壓器所用的分接頭額定電壓時，對變壓器沒有什么損害；當電網(wǎng)的電壓高于變壓器的分接頭的額定電壓時，將會引起變壓器繞組溫度升高，變壓器所消耗的無功功率增加，并且使副線圈的波形發(fā)生畸變。所以，一般以變壓器的電源電壓不超過分接頭額定電壓的5%為宜。

　　4、變壓器并列運行的要求

　　將兩臺或兩臺以上的變壓器的原繞組并聯(lián)到公共電源上，副繞組也并聯(lián)在一起向負載供電，這種方式叫做變壓器的并列運行。在現(xiàn)在的電力系統(tǒng)中，隨著系統(tǒng)的容量增大，變壓器的并列運行是十分必要的。

　　電力變壓器的額定運行方式

　　1、變壓器電壓變化的允許范圍

　　當電壓低于變壓器的額定電壓時，對變壓器沒有大的影響，只降低變壓器的出力；

　　當電壓高于變壓器的額定電壓時，變壓器鐵芯損耗和無功損失增加，并對變壓器絕緣產(chǎn)生一定的影響。

　　電壓偏差士5％范圍。變壓器一次電壓在額定值的士5％內(nèi)，二次側(cè)就可以帶額定出力運行。

　　2、變壓器的發(fā)熱和冷卻

　　繞組和鐵芯中的電能損耗全部轉(zhuǎn)化為熱量，使變壓器的各部分溫度升高，各部分的溫度升高并不均勻。

　　散熱過程：熱量從繞組和鐵芯傳到變壓器油中，熱油的熱量經(jīng)散熱器傳到周圍空氣中。

　　散熱過程的特點：鐵芯、高壓繞組、低壓繞組產(chǎn)生的熱量全部傳給油；在整個發(fā)熱散熱過程中，各部分溫差較大，繞組的溫度最高；大容量變壓器損耗大，發(fā)熱量大，需采用強迫油循環(huán)風冷或強迫油循環(huán)水冷，更大容量的采用導向冷卻，在高低壓繞組內(nèi)部設(shè)置一定的油路，可大大提高散熱效率。

　　3、變壓器允許溫度和溫升

　　變壓器的允許溫度取決于絕緣材料。油浸式變壓器采用紙和油絕緣。

　　變壓器繞組在溫度最高點為98℃時，可使用年限為20－30年。實際運行時，繞組溫度最高點溫度一般都小于98℃，變壓器的使用壽命均可超過30年。

　　變壓器運行時，重點監(jiān)視繞組溫度和頂層油溫。

　　變壓器超溫保護配置，超過低溫定值時發(fā)報警信號，當溫度超過高溫定值時跳閘。

　　4、變壓器過負荷能力

　　變壓器正常運行時，日負荷曲線的負荷率大多小于1。根據(jù)等值老化原則，只要使變壓器在過負荷期間多損耗的壽命和在欠負荷期間少損耗的壽命能相互補償，則仍可獲得規(guī)定的使用年限。變壓器的正常過負荷能力就是以不犧牲正常壽命為原則而制定的。即在整個時間間隔內(nèi)，只要做到變壓器絕緣老化率小于或等于1即可，且滿足以下條件：

　?。?）過負荷期間，繞組最熱點的溫度不得超過140℃，上層油溫不得超過95℃；

　　（2）變壓器的最大過負荷不得超過額定負荷的50％

　　當系統(tǒng)發(fā)生故障時，首要任務(wù)是設(shè)法保證不間斷供電，而變壓器絕緣的老化加速則是次要的，事故過負荷是以犧牲變壓器的壽命為代價的。絕緣老化率允許比正常過負荷時高得多。事故過負荷也稱急救負荷，是在較短的時間內(nèi)，讓變壓器多帶一些負荷，以作急用。為保證可靠性，在確定變壓器事故過負荷的允許值時，一般事故過負荷時繞組最熱點的溫度也不得超過140℃，負荷電流不得超過額定值兩倍。

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