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1、第6章电力变压器运行,大连理工大学电气工程系 孙辉,6.1电力变压器的发热与冷却,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,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,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
2、箱 外表面,空气,传导,对流,传导,对流辐射,（2）冷却方式,6.1.1变压器发热和冷却过程,6.2电力变压器的绝缘老化,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,电气强度,承受 机械载荷,抵抗 电击穿,衰退的现象,绝缘老化,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,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
3、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2030年。,（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,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
4、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,6.3电力变压器的负荷能力,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,2030年,几几十小时,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
5、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,6.3.2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,6.3.3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,6.4变压器的并列运行,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,THANK YOU,