Допустимі перевантаження трансформаторів

При експлуатації силових трансформаторів доводиться в окремі години доби перевантажувати їх так, щоб за рахунок недовантаження в інші години забезпечити денний знос ізоляції обмоток від перегріву не вище того зносу, який відповідає номінальному режиму роботи трансформатора, так як зміна температури ізоляції на 6 ° С викликає зміна терміну служби її в два рази.

Тривалість t раз в день допустимої періодичної перевантаження трансформатора, що оцінюється коефіцієнтом перевищення навантаження K2, знаходиться в залежності від коефіцієнта вихідної навантаження K1 трансформатора, номінальної потужності його Sном, системи охолодження, постійної часу нагріву і еквівалентної температури охолоджуючого повітря, відповідної даному періоду року.

Коефіцієнти K1 і K2 визначають відносинами еквівалентних відповідно вихідного і найбільшого струмів до номінального струму трансформатора, при цьому під еквівалентними величинами розуміють їх середні квадратичні значення до пришестя більшого навантаження і за період її максимуму.

Графіки навантажувальної можливості трансформаторів К2 (K1), що відповідають різної тривалості t періодичної перевантаження (рис. 1), дозволяють з даного початкового стану трансформатора, що характеризується коефіцієнтом K1 визначається за добовим графіком навантаження I (t) за 10 год до пришестя максимуму її, і даної тривалості t періодичної перевантаження відшукати допустимий коефіцієнт перевантаження К2 на період найбільшого навантаження трансформатора.

Мал. 1. Графіки навантажувальної можливості трифазних трансформаторів номінальною потужністю до 1000 кВА з природною циркуляцією повітря і масла та постійної часу нагріву 2,5 год при еквівалентній температурі охолоджуючого повітря 20 ° С.

Еквівалентна температура охолоджуючого повітря - постійна температура його, при якій має місце той же знос ізоляції обмоток трансформатора, що несе незмінну навантаження, що і при наявній змінній температурі повітря. При практично незмінною навантаженні і відсутності періодичних денних і сезонних коливань еквівалентну температуру охолоджуючого повітря приймають рівною 20 ° С.

Якщо максимум середнього графіка навантаження I (t) в літній час менше номінальної потужності трансформатора, то в зимові місяці допускається додаткова 1% -я перевантаження трансформатора на кожен відсоток недовантаження влітку, але менш ніж на 15%, при цьому сумарне навантаження повинна бути менше 150 % номінальної.

В аварійних випадках допускають короткострокову перевантаження трансформаторів понад номінальну, яка супроводжується підвищеним зносом ізоляції обмоток і зниженням терміну служби трансформаторів (дивіться таблицю).

Допустимі короткострокові перевантаження трансформаторів при аварійних режимах

Такі перевантаження допустимі при всіх системах охолодження незалежно від попереднього режиму, температури охолоджуючого повітря і місця встановлення трансформаторів за умови, що температура масла у верхніх шарах не вище 115 ° С. Крім цього, для маслонаповнених трансформаторів, що працюють з коефіцієнтом вихідної навантаження К1 < 0>

При змінному навантаженні на підстанцію з декількома трансформаторами потрібно скласти графік включень і відключень паралельно працюючих трансформаторів з тим, щоб досягти економ режимів їх роботи.

В реальних умовах доводиться трохи відхилятися від розрахункового режиму з тим, щоб число оперативних перемикань кожного трансформатора не перевищувало 10 протягом доби, т. Е. Не доводилося б відключати трансформатори найменш ніж на 2 - 3 год.

При паралельній роботі трансформаторів сумарне навантаження на трансформаторну підстанцію повинна забезпечити достатнє навантаження кожному з них, про що судять за свідченнями відповідних амперметрів, установка яких для трансформаторів номінальною потужністю 1000 кВА і вище обов`язкова.

Сучасні трансформатори, що працюють при великій магнітної індукції, не повинні знаходитися в експлуатації при значному підвищенні первинної напруги, тому що це супроводжується підвищенням втрат електричної енергії на нагрів магнітопроводів. Довгий збільшення первинної напруги при навантаженні трансформатора не вище номінальної допускають до 5% напруги даного відгалуження, а при навантаженні його на 25% номінальної потужності - до 10%, що може бути допущено і при навантаженні не вище номінальної тривалістю до 6 год в день.

Ступінь нерівномірності навантаження по фазах трансформатора не повинна перевищувати 20%. Вона визначається так:

Kн = (Iмах - Iср / Iср) х 100,

де, Iмах - ток перевантаженої фази в момент більшого навантаження трансформатора, Iср - середній струм 3-х фаз трансформатора в той же момент.

Школа для електрика