(1)允许温度和温升
1)允许温度
运行中的变压器会产生各种损耗,将全部转变为热量使变压器绕组和铁芯发热并向外部散热,当单位时间内变压器内部产生的热量等于单位时间内散发的热量时,变压器的温度就不再升高,达到热稳定状态。
影响变压器绝缘材料老化(变脆易损坏、绝缘强度已很低)的因素:时间、温度(温度越高绝缘老化越快),很容易被高电压击穿造成变压器故障。因此,变压器在正常运行中,不允许超过绝缘材料所允许的温度。
油浸式变压器在运行中各部分的温度是不同的,绕组的温度最高,其次是铁芯,再后是变压器油,而变压器上部油温又高于下部油温。
油浸式变压器绕组采用A级绝缘,当最高环境温度为40℃时,绝缘材料最高允许温度规定为105℃。正常运行中,运行人员一般是通过监视变压器的上层油温来控制绕组的最高温度。变压器绕组的平均温度通常比油温高10℃左右,所以只要监视上层油温不超过95℃,绕组绝缘材料的温度就不会超过105℃。考虑油质过速劣化,上层油温不宜超过85℃。
2)允许温升
变压器温度与周围介质温度之差称为变压器的温升。因此,需要对变压器额定负荷时各部分的温升作出规定(即变压器的允许温升。对A级绝缘的变压器,当最高环境度为40℃时,绕组的温升为65℃,上层油的允许温升为55℃)。在运行中,不仅要监视上层油的温度,而且要监视的温升。因为变压器上层油的传热能力与周围空气温度的变化成正比,当周围空气温度下降很多时,变压器外壳的散热能力将大大增加,上层油温也随之下降很多,而变压器内部散热能力却提高很少(内部温度比空气高)。当变压器带大负荷或过负荷运行时,尽管变压器的上层油温未超过规定值,但温升却可能超过,这是不允许的。因此,在实际运行中,要监视变压器的温度和温升均不超过允许值,才能保证变压器不过热。(www.daowen.com)
(2)电压变化的允许范围(变压外加一次电压,一般不超过所在分接头额定电压的105%)
变压器并联接入电力系统中运行时,会因为负荷变化或系统事故等情况使电压波动。
当变压器承受的电压过低时,对变压器本身不会有不良后果,仅影响向负荷供电的电能质量。
当变压器承受的电压高于额定值时,将使变压器的励磁电流增加,磁通密度增大,使变压器的铁芯因损耗增加而过热。同时,外加电压升高使铁芯的饱和程度增加,变压器的磁通和感应电动势波形产生严重的畸变,出现高次谐波分量,可能造成以下危害:
①在电力系统中造成谐波共振现象,导致过电压,损坏电气设备的绝缘。
②变压器二次侧电流波形畸变,增加电气设备的附加损耗。
③线路中的高次谐波会影响平行架设的通信线路,干扰通信的正常工作。
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