下载
加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 变压器名牌容量运行能力的核算

变压器名牌容量运行能力的核算.pdf

变压器名牌容量运行能力的核算

lu357977012
2011-08-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《变压器名牌容量运行能力的核算pdf》,可适用于工程科技领域

变压器超铭牌容量运行能力的核算杨柏俊,冯斌,韩春燕,杨红(青岛变压器集团青波变压器股份有限公司,山东青岛沈阳变压器研究所,辽宁沈阳)摘要:论述了变压器超铭牌容量运行能力核算的必要性和理论根据,介绍了核算的具体方法和步骤。关键词:变压器超铭牌容量运行核算中图分类号:TM文献标识码:B文章编号:()ReckoningofOverloadCapacityofTransformerYANGBai!jun,FENGBin,HANChun!yan,YANGHong(QingboTransformerCo,Ltd,QingdaoTransformerGroup,Qingdao,China>ShenyangTransformerResearchInstitute,Shenyang,China)Abstract:ThenecessityandprincipletoreckonoverloadcapacityoftransformerarediscussedThereckoningmethodandprocessarepresentedKeywords:TransformerOverloadcapacityoperationReckoning前言超铭牌容量运行能力的核算,就是核算变压器在各种超铭牌容量运行后绕组最热点温度和顶层油温度是否超过了允许限值。一般在变压器设计计算时只核算变压器在额定负载下的温升,如果额定温升符合国标规定或满足合同的要求,设计就算通过,而对各种超铭牌容量运行要求一般都不进行核算,认为只要额定温升合格就能满足超铭牌容量运行要求,实际上这种结论不一定全对。最近通过对几台变压器超铭牌容量运行能力的核算发现,虽然额定温升合格,但超铭牌容量运行能力却达不到要求,即绕组最热点温度或顶层油温度超过允许的限值。有的产品前几个组合超铭牌容量运行能力通过,后一个或几个组合却超过限值。同时通过核算也发现一些用户提出的超铭牌容量运行能力的要求有的不够合理。如某台变压器超铭牌容量运行能力如表所示,根据表中负载率与超铭牌容量运行时间,画出了一条超铭牌容量运行能力曲线,如图所示。图中曲线代表变压器的超铭牌容量运行能力,如经过核算变压器能满足表的超铭牌容量运行要求,那么在曲线上的任何一点(超铭牌容量运行倍数和时间的超铭牌容量运行组合)都能满足要求。表变压器超铭牌容量运行的允许时间TableAllowabletimeoftransformeroverloadoperation负载率β超铭牌容量运行时间tmin第卷第期年月TRANSFORMERVolJanuaryNo设计计算第卷但是有些用户提出的要求中,某一点不在超铭牌容量运行能力曲线上,如超铭牌容量运行倍数,超铭牌容量运行时间要求min,见图中A点,该点不在超铭牌容量运行曲线上,这就属于对超铭牌容量运行能力要求不合理。经过核算该点超铭牌容量运行组合,其最热点温度要超过限值很多,如果按满足A点的组合设计变压器温升,将使变压器成本大幅度提高,造成严重的材料浪费。所以,通过核算既可看出设计是否能满足超铭牌容量运行要求,又可发现合同中的一些不合理要求,以便建议进行修改。因此,变压器电磁计算完成后进行超铭牌容量运行能力的核算非常必要。核算的理论根据根据物体的发热和散热原理,把变压器看成一个发热体和散热体,即变压器在某一负载下产生的损耗全部转化成热量。这部分热量被器身(绕组和铁心)及变压器油所吸收,使其本身温度升高,同时由于自身温度不断升高使其与周围介质的温差加大,并不断向外散热,经过一段时间后,当向外散出的热量等于变压器损耗所产生的热量时,其自身的温度不再升高,发热和散热达到平衡,这时的温升称为在某负载下的稳定温升。根据能量守恒定律可将这一过程用下列微分方程表示:Pdt=CGdτSλτdt()式中P产生热量的损耗,Wt时间,sC物体的质量热容(比热容),J(kg·K)G发热体质量,kgS发热体的散热面,mλ表面传热系数,W(m·K)式()表示在一定时间间隔dt内所产生的热量Pdt,其等于物体本身所吸收的(使自身温度升高)热量CGdτ和所散出去的热量Sλτdt之和。当P、S、λ和G恒定时,由式()可以得出通解,即任意时间t时温升的表达式为:τ=τetTτW(etT)()式中τ发热体(变压器)起始温升,K。在核算中,τ=额定负载的稳定温升τW发热体(变压器)在某超铭牌容量运行下的稳定温升,KT发热体时间常数,s式()中,τW(etT)代表发热体的发热过程,用它可以画出温升τ和时间t为函数的发热过程曲线,如图中a曲线τetT代表发热体的散热过程曲线,如图中b曲线,a曲线和b曲线的合成即是实际温升过程曲线,如图中c曲线,其表达式为式()。当变压器在额定负载下开始超铭牌容量运行时,τ=τN(额定稳定温升)。核算前的准备()变压器电磁计算已完成。()明确超铭牌容量运行的具体要求,用户要求的负载率β和超铭牌容量运行时间t如表所示。()把核算所需的数据从电磁计算单中查出(见核算实例)。核算的具体步骤()负载率为β,负载时间为t时的绕组单位热负荷qβx。qβx=×PNr×β(KwKb)×PNr×βSx,Wm()式中PNr额定负载下绕组电阻损耗,Wβ负载率,Kw、Kb分别为绕组的涡流损耗和环流损耗占电阻损耗的百分数,Sx绕组散热面,m()绕组在β负载下的稳定温升τwx。风冷内外绕组τwx=qβxτΔzτΔy,K()自冷内绕组τwx=qβxτΔzτΔy,K()自冷外绕组τwx=qβxτΔzτΔy,K()式中τΔz绝缘校正温度,℃(见变压器设计手册)τΔy油道校正温度,℃(见变压器设计手册)有导向冷却时为℃,无导向冷却时为℃杨柏俊、冯斌、韩春燕等:变压器超铭牌容量运行能力的核算第期()绕组时间常数T。T=×τwx×GCuqβx·Sx×,min()式中铜的质量热容,J(kg·K)GCu绕组铜质量,kgqβx·Sxβ负载下绕组℃的损耗,W()β超铭牌容量运行t时间后绕组对油的温升τtx。τtx=τNxetTτwx(etT),K()式中τNx额定负载绕组对油的平均温升,KT绕组时间常数,min()油的单位热负荷qβy。qβy=×PK×βPS,Wm()式中PK变压器在额定负载下℃时的负载损耗,WP变压器空载损耗,WS变压器总散热面,m()油在β负载下对空气平均的稳定温升τwy。自冷:τwy=×qβy,K()风冷:τwy=×qβy,K()()油的时间常数T。T=×GCu×(τwxτwy)×GFe×(τwy)×Go×τwyqβy·S×,min()式中、、分别为铜、硅钢片、变压器油的质量热容,J(kg·K)GCu、GFe、Go分别是总铜质量、硅钢片质量、总油质量,kgqβy·S℃时变压器总损耗,W铁心平均温升比油的平均温升一般高K()β负载下t时间后油对空气的温升τty。τty=τNyetTτwy(etT),K()()β负载下t时间后绕组最热点温度τx。τx=τtxτtyΔτ,℃()式中最高环境温度,℃Δτ绕组最热点温升与绕组平均温升之差,K非导向冷却结构时,Δτ=K,导向冷却结构时,Δτ=K。()β负载下t时间后油顶层温度τy。τy=τtyΔθ,℃()式中Δθ油温升修正温度按表查取最高环境温度,℃经过上述核算,可得出τx和τy值。当合同中有限值要求时,则τx和τy值均应小于或等于合同要求限值合同中无限值要求时,应按国标规定考核。根据超铭牌容量运行时间长短及超铭牌容量运行倍数可确定最热点温度及顶层油温度限值(见表和表)。上述核算对超铭牌容量运行表中的种超铭牌容量运行组合都要核算一遍,应得出个τx和τy值,每个τx和τy值都必须满足合同要求或国标规定,否则应重新进行电磁计算。表长期急救性超铭牌容量运行绕组最热点温度和顶层油温度限值TableTemperaturelimitsofhottestspotandtopoilinwindingduringlongtermemergencyoverloadoperation产品类别配电变压器中型电力变压器大型电力变压器超铭牌容量运行倍数绕组最热点温度限值℃顶层油温度限值℃τtyhh表油温升修正温度ΔθTableCorrectiontemperatureΔθofoiltemperaturerise注:τty超铭牌容量运行后油对空气的温升,h发热体的发热中心,变压器中近似等于器身中心,h发热体的散热中心,变压器中为散热器(或冷却器)中心。K第卷表短期(min以下)急救性超铭牌容量运行绕组最热点温度和顶层油温度TableTemperaturesofhottestspotandtopoilinwindingduringshorttermemergencyoverloadoperation产品类别配电变压器中型电力变压器大型电力变压器超铭牌容量运行倍数绕组最热点温度限值℃顶层油温度限值℃核算实例某台风冷kV变压器,其电磁计算已完成,现对其超铭牌容量运行能力进行核算。合同要求的超铭牌容量运行能力如表所示,变压器已知数据如表所示。由表可知,高压绕组温升最高,所以应首先核算高压绕组。如果高压绕组通过,其他绕组就不必核算了。当β=,t=min时,高压绕组超铭牌容量运行能力的核算。()高压绕组单位热负荷qβx为:qβx=×××=(Wm)()高压绕组的稳定温升为τwx为:τwx=×=(K)()时间常数T为:T=××××=(min)()超铭牌容量运行后绕组对油的温升τtx为:τtx=×e×(e)=(K)()油的单位热负荷qβy为:qβy=××=(Wm)()油对空气的稳定温升τwy为:τwy=×=(K)()油的时间常数T为:T=××()××××()××××××=(min)()油对空气的温升τty为:τty=×e×(e)=(K)()绕组最热点温度τx为:τx==(℃)()油顶层温度τy为:τy=×=(℃)通过上述计算可看出,此种超铭牌容量运行属于长时间急救性超铭牌容量运行,应按表中型电力变压器超铭牌容量运行情况考虑,其绕组最热点温度限值为°C,顶层油温度限值为°C。而实例计算中,变压器超铭牌容量运行组合为τx=<,τy=<,所以此台变压器通过了超铭牌容量运行能力的核算。用同样方法可以核算出其余种超铭牌容量运行组合的计算结果,如表所示。结束语通过上述实例的核算,组超铭牌容量运行组合绕组最热点温度和顶层油温度均未超过国标规定限值,说明此计算单通过超铭牌容量运行能力的核算,计算单合格。如若经过核算未通过,则需要重新调整计算单,然后再按新计算单数据重新核算超铭表合同要求的超铭牌容量运行能力TableOverloadoperationcapacityincontract负荷率β超铭牌容量运行时间tmin项目KwKb电阻损耗W额定温升K散热面m铜质量kg附加损耗百分数附加损耗W低压绕组中压绕组高压绕组油对空气额定平均温升=变压器总散热面=变压器额定容量最小分接负载损耗PK=W额定空载损耗P=W变压器总铜质量=kg硅钢片质量=kg总油质量=kg表变压器已知数据TableDataoftransformer杨柏俊、冯斌、韩春燕等:变压器超铭牌容量运行能力的核算第期超铭牌容量运行组合绕组最热点温度℃顶层油温度℃绕组最热点温度限值℃顶层油温度限值℃结论备注β=,t=min通过属于长期急救性超铭牌容量运行,按表中型电力变压器超铭牌容量运行考核β=,t=min通过β=,t=min通过属于短时急救性超铭牌容量运行,按表中型电力变压器考核β=,t=min通过β=,t=min通过表超铭牌容量运行能力核算结果TableCalculateddataofoverloadoperationcapacity牌容量运行能力。参考文献:GBT,油浸电力变压器负载导则S章名涛电机学(上册)M北京:科学出版社,收稿日期:作者简介:杨柏俊(),男,辽宁沈阳人,青岛青波变压器股份有限公司高级技术顾问,长期从事变压器设计工作冯斌(),男,黑龙江哈尔滨人,青岛青波变压器股份有限公司总工程师,长期从事变压器设计和技术领导工作韩春燕(),女,山东茌平人,青岛青波变压器股份有限公司工程师,从事变压器设计工作>杨红(),女,辽宁沈阳人,沈阳变压器研究所高级工程师,长期从事变压器设计和研发工作。《变压器》杂志征稿启事《变压器》杂志是由沈阳变压器研究所主办的国内外公开发行的变压器专业技术期刊,主要刊载变压器、互感器、电抗器、调压器等类产品的技术文献资料。欢迎国内外专家、学者和广大科技人员踊跃投稿。本刊对来稿要求如下:内容要求《变压器》刊出的论文要求具有前瞻性、先进性、系统性、实用性和导向性。所投稿件应未在国内外期刊上公开发表过,有独创内容,结论要明确。稿件规范化要求()来稿务必论点明确,文字精练流畅,层次分明,用字规范,应用成果实事求是,数据可靠。()来稿需分别以中、英文给出标题、摘要、关键词及图和表的名称。()来稿应提供作者简介,作者简介包括作者姓名、出生年、性别、籍贯、单位名称、职务、职称、从事的主要工作。论文如为基金项目,请在文章首页底脚处注明基金项目来源及编号。()文中技术内容、物理量和单位符号应符合最新国家标准。()文中插图线条要均匀,主线与辅线粗细比例为∶。照片要清晰。()参考文献应选最主要的列入,未公开发表的资料请勿引用。文献序号按文中出现的先后顺序编排。参考文献的著录格式应符合国家标准,著录项目应尽可能齐全。对期刊:作者名(全部列出)论文题目刊名,出版年,卷(期):起始页码止页码对专著:作者名(全部列出)书名出版地:出版社,出版年对论文集:作者名(全部列出)论文题目见:文集编著文集名出版地:出版者,出版年,起始页码止页码对专利:专利所有者(全部列出)专利题名专利国别:专利号,出版日期投稿要求()通过电子邮件投稿,本编辑部收到稿件后,即刻回复告知稿件已收到。()文中插图(照片图),需另外再以JPG文件形式发送。()文中插图(线条图)需先将图中文字去掉,再以tif格式发送。()为便于联系,请作者注明详细通讯地址、邮编、联系电话、手机、传真。联系地址:沈阳市和平区三好街号南科大厦《变压器》杂志编辑部邮编:电话:()传真:()电子邮件:stitpviptomcomstitptomcom!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/5

变压器名牌容量运行能力的核算

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利