单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,6,章电力变压器运行,大连理工大学电气工程系,孙辉,第6章电力变压器运行大连理工大学电气工程系,1,6.1,电力变压器的发热与冷却,6.1电力变压器的发热与冷却,2,6.1.1,变压器发热和冷却过程,沿变压器横截面的温度分布,油浸式变压器温度分布,空气温度,铁芯,低压绕组,高压绕组,油箱壁,油,部件内、表温差不大,特点：,产生的热量都传给了油,绕组与铁芯表面与油温差较大,油箱壁与空气的温差较大,部件的发热只与本身损耗有关，互不关联,温度分布曲线,6.1.1变压器发热和冷却过程沿变压器横截面的温度分布油浸式,3,沿变压器高度的温度分布,油浸式变压器温度分布,6.1.1,变压器发热和冷却过程,油箱壁温,油温,铁芯温度,绕组温度,特点：,上部温度较高,温度最高点,沿变压器高度的温度分布油浸式变压器温度分布6.1.1变压器发,4,6.1.1,变压器发热和冷却过程,（,1,）散热过程,部件内部,部件外表,油,油箱,内表面,油箱,外表面,空气,传导,对流,传导,对流辐射,6.1.1变压器发热和冷却过程（1）散热过程部件内部部件外表,5,（,2,）冷却方式,内部冷却介质,不确定,O,L,K,内部循环方式,油流自然热对流,冷却设备中强迫，流经绕组的热对流,冷却设备中强迫，流经绕组的强迫导向,N,F,D,外部冷,却介质,空气,水,A,W,外部循,环方式,自然对流,强迫循环,N,F,6.1.1,变压器发热和冷却过程,（2）冷却方式内部冷却介质不确定OLK内部循环方式油流自然热,6,6.2,电力变压器的绝缘老化,6.2电力变压器的绝缘老化,7,6.2.1,电力变压器绝缘热老化定律,变压器用绝缘材料,机械强度,电气强度,承受,机械载荷,抵抗,电击穿,衰退的现象,绝缘老化,6.2.1电力变压器绝缘热老化定律变压器用绝缘材料机械强度电,8,绝缘老化的原因,由于温度、湿度、氧气和油中的某些分解物所引起的化学反应,高温,绝缘工作温度越高,化学反应,越快,绝缘老化,越快,绝缘老化程度主要由机械强度的降低程度来确定,6.2.1,电力变压器绝缘热老化定律,绝缘老化的原因由于温度、湿度、氧气和油中的某些分解物所引起的,9,6.2.2,电力变压器寿命,（,1,）预期寿命,Z,变压器绝缘的机械强度降低到其初始值的,15%,20%,时变压器寿命终止,绕组热,点温度,标准变压器，在额定负荷和额定环境温度下，绕组热,点的正常基准温度为,98,度，此时变压器能获得正常预期寿命,20,30,年。,6.2.2电力变压器寿命（1）预期寿命 Z变压器绝缘的机械,10,（,2,）相对预期寿命,Z,*,（,3,）相对老化率,v,变压器绕组在任意温度下运行单位时间损失的寿命,经验公式,6,度规则,6.2.2,电力变压器寿命,绕组热点温度每增加,6,度，老化加倍，即寿命缩短一半,温度常数,（2）相对预期寿命 Z*（3）相对老化率v变压器绕组在任意,11,6.2.3,电力变压器绝缘等值老化原则,原则：使变压器在一定时间间隔,T,内，绝缘老化或损耗的寿命与维持绕组热点温度为,98,。,C,时等值,气温和负荷对绕组热点温度的影响，以至于对变压器寿命的影响,老化率,:,讨论,v1,，变压器的老化大于正常老化，预期寿命缩短,v1,，变压器的老化小于正常老化，变压器的负荷能力未能充分利用,一定时间间隔内，维持,v1,，是制定变压器负荷能力的主要依据,T,时间损耗的寿命,6.2.3电力变压器绝缘等值老化原则原则：使变压器在一定时间,12,6.3,电力变压器的负荷能力,6.3电力变压器的负荷能力,13,6.3.1,电力变压器的负荷能力,（,1,）变压器的负荷能力,变压器的额定容量：在规定的环境温度下，变压器在,正常使 用年限内,，所能连续输送的最大容量,变压器的负荷能力：变压器在,短时间内,所能输送的容量，在一定条件下，它可能超过额定容量,20,30,年,几几十小时,负荷能力的大小和持续时间限制：,变压器的电流和温度不得超过规定的限值,在运行期间，变压器的老化不得超出正常值,6.3.1电力变压器的负荷能力（1）变压器的负荷能力变压器的,14,6.3.1,电力变压器的负荷能力,（,2,）负荷状态分类,正常周期,性负荷,遵循等值老化原则,长期急救周期性负荷,变压器,长时间,在环境温度较高，或超额定电流下运行,持续几星期或几个月,不直接危及绝缘安全，但老化加速,短期急救,负荷,系统中部分变压器退出运行,变压器,短时间,内大幅度超额定电流，绕组热点温度可能达到危险的程度,系统中发生了事故,小于,0.5,小时,导致绝缘强度暂时下降,6.3.1电力变压器的负荷能力（2）负荷状态分类正常周期遵循,15,6.3.2,电力变压器的正常过负荷能力,原则：不牺牲变压器的正常预期寿命,理论依据：等值老化原则，寿命损失相互补偿,正常过负荷是有计划的、主动实施的过负荷,持续时间,欠负荷系数,过负荷系数,决定于绕组 的热点温度,6.3.2电力变压器的正常过负荷能力原则：不牺牲变压器的正常,16,6.3.3,电力变压器的事故过负荷,制定原则：首先保证不间断供电，避免停电造成更大的损失,具体要求：,绕组热点温度不得超过,140,。,C,电流不得超过额定电流的,2,倍,事故过负荷后加强冷却，尽快减负荷,遵循变压器负载导则和运行规程,以牺牲变压器寿命为代价,6.3.3电力变压器的事故过负荷制定原则：首先保证不间断供电,17,6.,4,变压器的并列运行,6.4变压器的并列运行,18,6.,4,.1,变压器并列运行优点,（,1,）提高供电可靠性,（,2,）可满足经济运行的需要,通常采用两台变压器并列运行,6.,4,.2,变压器并列运行条件,各侧绕组变比相同,各对绕组的额定短路电压分别相等,接线组,别相等,使一台变压器过载, 0.5%,负荷分配与短路电压成反比, 10%,产生非常大的平衡电流,必须相同,6.4.1变压器并列运行优点（1）提高供电可靠性（2）可满足,19,THANK YOU,THANK YOU,20,