Страница 7 от 7
Отопление и изолация стареене
По време на работа на трансформатора от енергията, консумирана ги ходене на компенсация на магнитни и електрически загуби, той се освобождава под формата на топлина в активната зона, намотки и други части на трансформатора. Температурата на отделните части на увеличенията на трансформатора. Четата проблеми отопление зависят от нормалната работа на трансформатора и проблема със застаряването на изолация. Застаряването се дължи на продължително излагане на топлина. За да се гарантира дълголетие на трансформатора в своя икономична работа, температурата трябва да бъде на отделни части, за да се поддържа не повече от определени стойности.
сграда трансформатор до днес един от основните изолационни материали са масло импрегнирана хартия, картон и други твърди материали. Тази изолация, а съпротивлението на топлина е клас А обхваща следните групи материали; импрегнирани влакнести материали от памук хартия, масло емайл-тел на базата на целулоза и коприна изолация и poliamidnorezolnyh лакове. Приложената изолационен материал за трансформатори намали изолационни и механични свойства при продължителни високи температури, особено над определена стойност. На първо място се отнася до изолация хартия.
Според проучването, за първи път стартира американски инженер Monsingerom, продължителността на клас А изолация живот изразено от отношението
(74)
където от - температура изолация ° C.
В и С са единици от време. За трансформатори с В, изразен в години, С = 1,5-104. Цифровата стойност на б имащ размер на температурата на обратен, навиване температура, наблюдавана при операция се определя, че е 0.088. В тази стойност на б е валидна т.нар 8 градуса правило: всеки 8 градуса над температурата на изолация съкратят износването му два пъти. Наистина, нека
Разделянето на последния експресията в уравнение (У4) срок от термин, получаваме
Най-високата температура, която изолацията на хартия могат да издържат дълго масло без значително намаляване на неговите изолационни качества е в рамките на 95-105 ° С
Термични процеси в трансформатор и уравнение отопление
Трансформатор термично тяло е нехомогенна. Термични параметри на навиване метал изолация и стомана варират. Ядрото и намотките на трансформатора поради тяхната топлопроводимост, топлината се предава от горещите вътрешни части на по-малко нагряват и външни повърхности, за изпълнение на топлина.
маслени основните трансформатори с намотки потопени в масло, нивото на който е над горното ниво на сърцевината. Маслото в контакт с нагрята зона и намотки, възприема тяхната топлина и се нагрява, се издига до горната част на корпуса. Тук отделните потоци omyvshie навиване и сърцевина се смесват, и в горния слой получава температурата на маслото е общ за всички потоци. При контакт със стените на корпуса, маслото излъчва топлина към околния въздух и охлажда, се спуска по жилищни стени на долната част. По този начин, той циркулира непрекъснато. Между намотките и сърцевината, от една страна, и на маслото - друга набор определена температурна разлика. По височината на температурата на маслото на трансформатора и другите части варира.
Формата на поле температура в части на трансформатор по време на нагряването се стабилизира достатъчно бързо. Това обяснява факта, че някаква част от трансформатора по време на загряване се държат във връзка с прилежащите части и външната среда като условие хомогенна по отношение на телесната температура с температура, равна на средната температура на реалната част (тази част). Той счита хомогенно тяло с еднакъв разсейване на топлина от цялата повърхност и безкраен топлопроводимост, така че всички точки на тялото имат същата температура. Отделните елементи се разглеждат в сърцевината на трансформатор, намотки, масло резервоар; при определяне на температурата на маслото под внимание и температурата в горния слой. За да се опрости специалните за хомогенно тяло понякога е като цяло трансформатор. Всеки нагревателен елемент е приложима теория хомогенна твърдо вещество. Процесът на нагряване може да се опише чрез диференциално уравнение експресиращи баланса на топлинна енергия във всеки елементарен интервал от време;
(75)
Тук P - загуба, т.е. количеството на топлинна енергия, генерирана в този хомогенен тяло в 1 секунда, W;
S - повърхност за пренос на топлина, m2;
К - радиатор съотношение - стойност на загуба да бъдат разпределени от звена на повърхността на градус Целзий по всички възможни начини за отвеждане на топлината - проводимост, конвекция и излъчване, W / (° C-m2);
0 - променливи във времето излишък телесна температура над стайната температура, ° С;
и - специфична маса топлинен капацитет на тялото, т.е. количеството на топлинна енергия, необходима за повишаване на температурата на единица телесно тегло при Т C W • сек / (kg- ° С); m - тегло, кг.
Както се вижда от уравнение (75) се срещат в тялото на началното време интервал топлина PDT частично отклонен в околната среда, отчасти остава в тялото и води до повишаване на температурата DQ.
След достигане на постоянна температура 0k над цялата топлина, излъчвана от тялото се прилага охлаждаща повърхност, температура нарастване на DQ изчезва, следователно, става нула и топлинната енергия предизвиква загряване на тялото.
Уравнение (75) има следната форма:
(76)
Приемливо прегряване
За да се осигури определен срок на експлоатация на отделните части на температура ограничава трансформатора и съответната му нормализирана ГОСТ. ГОСТ 11677-65 осигурява най-голямото повишаване на температурата след части запълнени с трансформаторно масло:
намотка (изолационен клас А) 65 ° С при използване на метода на измерване импеданс;
Ядро (на повърхността) на 75 ° С, когато се измерва с термометър;
масла (горни слоеве) 55 ° С, когато измерени с термометър.
Температурата на охлаждащата среда (въздух) в този случай се приема 40 ° С
Това най-голям излишък температура, свързани с температурата на охлаждащата среда в момента; те са ГОСТ това колебания натоварване трансформатор и промяна на стайна температура. Например, работната температура на намотката по този начин ще
т.е. само в определена, относително моментно съвпадение максимална височина и температура на околната среда ще бъдат незначителни.
Само даден естествен промяна, правилата позволяват по-горе стойности на най-висока надморска височина на температура над температурата на околната среда. Това води до промяна на температурата в части трансформаторни, необходими за нормалния си живот, като се избягва претоварване в процеса, както и спешни случаи. Големината на претоварване, предвидени в съответните стандарти и разпоредби, уреждащи режима на работа трансформатори.
Свързани статии