變壓器在運(yùn)行時(shí)的負(fù)載與施加電壓作用時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)變壓器各部分溫升類(lèi)型有一定的影響。
當(dāng)施加于變壓器的電壓為穩(wěn)定值，負(fù)載為穩(wěn)定值且持續(xù)幾個(gè)小時(shí)，此時(shí)變壓器的油面頂層溫升與繞組平均溫升為恒定值。如施加電壓不超過(guò)或等于相應(yīng)分接開(kāi)關(guān)位置時(shí)電壓，負(fù)載不超過(guò)或等于額定負(fù)載，油面頂層溫升與繞組平均溫升不會(huì)超過(guò)規(guī)定限值。
如負(fù)載持續(xù)時(shí)間很短，在半個(gè)小時(shí)以?xún)?nèi)，因?yàn)樽儔浩饔偷臅r(shí)間常數(shù)為0.5h左右，繞組銅導(dǎo)體的時(shí)間常數(shù)為5min左右。當(dāng)負(fù)載的持續(xù)時(shí)間超過(guò)5min時(shí)，此時(shí)繞組對(duì)油的溫差會(huì)穩(wěn)定，但油的溫升是有暫態(tài)過(guò)程，在5min內(nèi)略有變化，繞組對(duì)周?chē)峤橘|(zhì)的溫升也在暫態(tài)過(guò)程內(nèi)，要低于負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)過(guò)程要低。通俗些講，就是油溫來(lái)不及上升。
由于油的時(shí)間常數(shù)較大，油溫不能隨負(fù)載變化而立即變化。在上一例子中，如負(fù)載持續(xù)時(shí)間加長(zhǎng)，負(fù)載值仍不變，此時(shí)繞組對(duì)周?chē)峤橘|(zhì)溫升會(huì)逐漸增高，這主要是油溫在增高的原因。
如果負(fù)載作用時(shí)間很短，僅幾秒，繞組導(dǎo)線按絕熱計(jì)算，也達(dá)不到該負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)時(shí)穩(wěn)態(tài)溫升，短時(shí)間絕熱條件下負(fù)載引起的溫升作用有關(guān)，這時(shí)繞組溫升為暫態(tài)溫升。此時(shí)，油溫幾乎不變。所以，銅導(dǎo)體在短路過(guò)程中，因短路電流作用時(shí)間限制在2S以?xún)?nèi)，銅導(dǎo)體平均溫度允許為250℃。雖超過(guò)油的閃點(diǎn)，因油溫不能瞬時(shí)內(nèi)變化，導(dǎo)體達(dá)250℃時(shí)，油溫仍正常，沒(méi)有達(dá)閃點(diǎn)，因此，如變壓器能承受住短路電流產(chǎn)生的機(jī)械力，那么，變壓器仍可持續(xù)運(yùn)行而無(wú)危險(xiǎn)。
同樣，有載分接開(kāi)關(guān)的過(guò)渡電阻允許溫升也有些特點(diǎn)。因作用時(shí)間短，僅過(guò)渡電阻溫升較高，而油溫升不高。
負(fù)載降低時(shí)，溫升下降也如此。切除負(fù)載時(shí)，繞組對(duì)周?chē)橘|(zhì)的溫升不能立即下降，因繞組有時(shí)間常數(shù)，油又有較大的時(shí)間常數(shù)，所以繞組溫升逐漸下降。一旦，負(fù)載在切斷后一個(gè)階段又投上。此時(shí)，繞組溫升會(huì)在負(fù)載切斷過(guò)程時(shí)溫升繼續(xù)上升。這一溫升要比負(fù)載從零施加時(shí)要高。
從以上分析可知，負(fù)載長(zhǎng)期作用時(shí)，變壓器各部分溫升應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定值：
油面頂層溫升≤55K。
油的熱點(diǎn)溫度＜140℃以免油的分解。
油浸式變壓器繞組平均溫升≤65K。
油浸式變壓器繞組最熱點(diǎn)溫度與平均溫度之差≤13K，以保持A級(jí)絕緣最熱點(diǎn)溫度的年平均值為98℃而具有正常壽命。
短路時(shí)，銅導(dǎo)體平均溫度≤250℃。
另外，接線端子、有載分接開(kāi)關(guān)過(guò)渡電阻等溫升要低于規(guī)定值。
低壓套管裝于封閉母線內(nèi)時(shí)，低壓套管接線端子要按封存閉母線內(nèi)空氣溫度而確定其允許溫升值。
在分析溫升時(shí)，還有一個(gè)值得注意的問(wèn)題。油與繞組的溫升還與油的粘度有關(guān)。
在低溫時(shí)，油粘度較高，流動(dòng)性差，因此散熱能力也差。
在低溫時(shí)在變壓器上接有負(fù)載，在剛加負(fù)載時(shí)，因油的粘度大，繞緩溫升上升較快，油溫逐漸上升，油粘度逐漸降低，散熱能力增加，同時(shí)油溫逐漸上升，繞組對(duì)油溫差會(huì)降低，最后，繞組對(duì)周?chē)鋮s介質(zhì)溫升達(dá)穩(wěn)定值。在低溫時(shí)對(duì)變壓器投入負(fù)載，繞組溫升先上升又下降，這是由于油的粘度變化而產(chǎn)生的。
總之，不論穩(wěn)定溫升還是暫態(tài)溫升，都不能超過(guò)預(yù)期壽命溫升、安全允許溫升、極限熱點(diǎn)溫升、短時(shí)允許溫升。
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