变压器试验技术33

12温升试验 12.1概述 变压器在额定频率的额定电压下带负载运行时,铁心内的磁通在硅钢片内产生磁滞损耗和涡流损耗,称之为空载损耗.流过绕组的负载电流在绕组的电阻上所产生的损耗(I2R),电流产生的漏磁通在其经过的金属件上所产生的涡流损耗,统称为负载损耗.空载损耗和负载损耗在铁心、绕组及金属结构件中将转化为热,并将热散发到油浸式变压器的油中,借助于油通过不同的循环方式再将热散到空气中.对于干式变压器,则直接将热散发到空气中,从而达到散热目的,最终达到热平衡.     

变压器试验技术(34)

12.5 稳态温升试验方法 国标GB1094.1—96规定：测量油浸式变压器的稳态温升的标准方法是短路接线的等效试验法。此法通常是将被试品被试一对绕组的低电压侧的出线端子短路,对高电压的一侧供电,供给实测总损耗,以测定变压器顶层和底部油的温升。然后供额定电流测定绕组的平均温度和油的平均温度,求得绕组对油的平均温升,即铜油温差。由铜油温差加上总损耗下油的平均温升计算得额定频率的额定电压下该绕组流过额定电流时的平均温升。     

500kV单相变压器直流偏磁下损耗及绕组热点温度的计算分析

为了分析直流偏磁对电力变压器顶层油温度和绕组热点温度的影响,本文提出了基于场路耦合模型和热路模型的直流偏磁下顶层油温度和绕组热点温度的计算方法.利用该方法计算分析了某500 kV单相自耦变压器在直流偏磁下的损耗、顶层油温度和绕组热点温度等的变化规律.直流偏磁后,变压器绕组损耗略有下降,铁心、夹件等钢结构件的损耗随直流偏磁电流的增大而增大.由于地磁感应电流(GIC)波形的短时脉冲特性,GIC作用下的变压器顶层油温升和绕组热点温升均低于相同直流偏磁电流下的稳态温升.本文的研究方法和结论对变压器耐受直流偏磁能力的研究具有一定的参考价值.     

天然酯变压器的精细化热分析与电气强度校核

由于天然酯油的理化特性,以天然酯油为冷却介质的变压器温升高于同结构矿物油变压器的温升。为了解决天然酯油变压器温升较高,且无可靠解析计算式的问题,以一台型号SWFZ–40000/132天然酯变压器为研究对象,建立变压器电磁场和流体场的精细化仿真模型,精确计算变压器的损耗;分析研究轴向油道高度对变压器绕组温升的影响,合理设计变压器的冷却结构,有效抑制变压器的绕组热点温升;校核变压器的主绝缘强度,保证变压器电气安全性。最后通过变压器的试验验证了理论分析的正确性。     

带电清扫变压器散热器积污的新方法

<正>油浸式变压器运行时,其内部绕组、铁心等部件会产生一定的损耗和热量。变压器油的比热容大,传导和对流使靠近铁心和绕组的油温上升,造成变压器绕组、铁心、油箱壁和油面温度升高。变压器油温的高低直接影响到其内部绕组绝缘材料的寿命,因此,必须保持变压器散热器的散热条件良好,将温升控制在允许的范围内,保证变压器稳定运行。     

片式散热器冷却变压器绕组和油的温升工程计算方法的研究

片式散热器冷却变压器具有散热效率高,散热能力强的优点,其绕组和油的温升直接影响了变压器的绝缘性能,因此对变压器绕组和油的温升进行研究具有十分重要的意义。现有的绕组和油的温升计算方法较为复杂,计算误差相对较大。为了简化计算量,提高计算效率,避免复杂过程,提出了一种片式散热器冷却变压器绕组和油的温升工程计算方法,在分析了变压器的发热散热过程基础上,对片式散热器冷却变压器绕组对油的平均温升(铜油温差)、油平均温升、油顶层温升、绕组平均温升等进行计算,将工程计算的结果与变压器厂测得的结果做对比,验证了该工程算法的可行性。     

变压器三侧同时达到满负荷运行时的温升分析

变压器三侧同时达到满负荷时的总负荷损耗比常规双绕组组合的最大损耗值要高出63．9％（以额定容量为180／180／90MV·A的三绕组自耦变压器为例）。如果变压器设计者在设计中未考虑这一运行情况,则变压器的温升超标就会很严重。文章对变压器三侧同时达到满负荷运行时的负荷特性、温升及试验折算进行了分析,并结合为无锡电力公司生产的考虑了变压器三侧同时达到满负荷运行状况的一台实际变压器的有关温升参数（如预层油温升、绕组温升、油平均温升的限值、绕组最热点温升）的设计值与常规仅考虑双绕组组合时的温升参数值进行了对比分析。分析表明,若在变压器设计中未考虑变压器三侧同时达到满负荷运行状况,则实际温升远远超过标准给定的限值范围。     

天然酯绝缘油与矿物绝缘油混油后变压器温升特性的仿真分析

以矿物绝缘油与天然酯绝缘油的混合油作为研究对象,仿真对比研究不同比例混合油应用于变压器中时变压器内部温度场及流体场的分布情况。首先建立了二维变压器绕组简化模型,然后结合混合油的热力学参数及变压器绕组的损耗功率,利用有限容积法计算了变压器的温度场及流体场。仿真计算结果表明:模型内部温度场同时受绕组损耗与散热速率的影响,随着混合油中矿物油比例的逐渐减小,混合油的运动黏度不断增加,促使变压器的散热效率降低,但是混合油的比热容与热导率会不断增加。两者的共同作用导致随着混合油中矿物油比例的不断减少,变压器的绕组温升及油平均温升整体呈上升趋势。     

电力变压器温升试验现状及超标原因分析

正变压器绝缘的热老化与变压器油及绕组的热点温度有关,GB/T 1094.7—2008标准规定油浸式变压器的热点温度基准值98℃,在此温度下的相对老化率为1,当温度每增加6 K,老化率增加1倍,使变压器的寿命大为缩短,甚至酿成变压器短路烧毁的重大事故。目前变压器温升超标现象比较严重,不容忽视,也是电力变压器生产企业应予关注和改进的问题。电力变压器的温升试验是型式试验项目,主要是检验变压器是否能将运行时所产生的总损耗     

谐波电流下油浸式配电变压器负载损耗及绕组热点温度分析

为了研究电流畸变情况下油浸式配电变压器负载损耗和绕组热点温度的变化规律,基于IEEE StdC57.110中的绕组涡流谐波损耗因子和杂散谐波损耗因子,并考虑绕组在谐波电流下的集肤效应会增强,定义了绕组电阻谐波损耗因子,从而建立了变压器在谐波电流下负载损耗计算模型。考虑到绕组涡流损耗密度分布不均对绕组热点温度的影响,利用文中所建立的变压器在谐波电流下负载损耗计算模型修正了IEEE Std C57.110:2008的绕组热点温度计算公式。分析结果表明,谐波电流会引起较大的额外负载损耗,谐波畸变率为40%和60%时负载损耗分别增加了近0.5倍和1倍,此时顶层油温和热点温度也有较大增加,顶层油温升和热点温升在畸变率为40%时分别达到了71.6、102.7 K,远超过温升限值。同时发现谐波频率越高,负载损耗和热点温升增加越快。     

油浸式电力变压器饼式绕组温升的影响因素分析

对油浸式电力变压器饼式绕组的油流流速及温度分布特征进行了研究,同时分析了水平油道宽度等参数对油道油流流速及绕组温升的影响。以1台容量为321.1 MV·A的油浸式换流变压器网侧绕组结构为原型,建立了绕组温升的物理计算模型。结合变压器设计原理设置不同的油道参数,计算了绕组油道油流流速以及温度的分布情况,分析了入口油流速度、水平油道宽度、饼式绕组分区数量以及导线匝间绝缘厚度等参数对油道油流流速及绕组温升的影响。结果表明:饼式绕组热点位置位于最后一个分区中心线饼附近;不同的入口油流流速、水平油道宽度及饼式绕组分区数将影响水平油道中的油流速度分布,进一步影响绕组的温度分布及热点温升;导线匝间绝缘厚度对油流速度分布没有影响,但对绕组的温升有一定的影响。     

ODAF冷却方式的变压器温升计算与分析

本文中作者阐述了ODAF冷却方式变压器油和绕组温升的计算,并结合实际产品的温升计算,详细分析了影响绕组温升的因素。     

一种油浸式电力变压器绕组温升工程计算方法

油浸式电力变压器的绕组温升直接影响变压器的负载能力,而变压器绕组温升实验效率低、费用高,因此对变压器绕组温升进行工程计算研究具有十分重要的意义。目前大部分变压器厂用的工程计算方法没有统一的标准,造成计算结果不统一,误差较大。鉴于此,本论文在建立变压器绕组模型、分析绕组内油流特性的基础上提出一种变压器绕组温升工程计算方法,从工程实际出发对采用冷却器作为冷却装置的变压器在强油导向冷却方式下进行绕组温升工程计算,计算结果与变压器厂测得结果作对比,结果表明:该方法误差较小,可以满足工程实际需要。     

高频平面变压器绕组损耗分析及参数优化设计

本文针对高频电源变换技术的需求,分析了高频工作条件下,铜箔绕组的交流阻抗、结构参数、绕制方式对平面变压器损耗的影响,研究了并联绕组结构的损耗特征及影响因素。根据研究和仿真分析结果,提出了高频工作条件下,几种低损耗平面变压器绕组的结构优化设计方案,并进行了Maxwell 3D仿真对比分析。还完成了高频平面变压器样机研制,最后进行了变压器的参数测试及分析,和相应的电源变换模块带载试验,得到了效率最高、温升最低及变化最平稳的平面变压器绕组设计方案,结果表明并联绕组交叉结构能够减小变压器高频损耗、降低温升、提高效率。     

大型油浸式变压器绕组温度场的有限元分析

大型油浸式电力变压器负载损耗较高,且绕组及油道结构复杂,为更好地掌握大型油浸式电力变压器绕组温度场分布特性,文中针对220 kV大型油浸式电力变压器,在分析变压器损耗与传热的基础上,建立了变压器流体力学-温度场耦合的仿真模型,基于有限元分析求得变压器内部温度—流体场,研究结果表明:由于绕组内部起导油作用的油道隔板的影响,温度沿绕组轴向高度呈周期性上升趋势;绕组局部温度分布不均衡,对绕组油道结构进行优化设计可改善绕组温度分布的局部不均衡性,降低绕组热点温度。     

电力变压器绕组涡流损耗及温升分析

随着电力系统的发展,变压器容量也在逐步增大,随之而产生的问题就是变压器中绕组的涡流损耗问题。容量增大使得变压器漏磁场变大并不能再被忽略,漏磁场在变压器中的铁芯、绕组等导磁部件中引起的涡流损耗会导致局部结构件的温度升高,并可能危及变压器的正常运行。因此结合变压器漏磁场对变压器绕组的涡流损耗分析以及涡流损耗产生的温升的相关分析可以为变压器结构改进、减少损耗和提高运行可靠性提供理论依据。     

用15MVA发电机进行240MVA变压器温升试验

为了提高变压器运行的可靠性,特别是为消除大型变压器由于漏磁场而引起的局部过热现象,各大变压器制造厂已将大型变压器的温升试验作为一个重要试验项目。通常,变压器的温升试验是以参考温度下实测的总损耗或其标准总损耗值(二者取其较大者)造成的等效发热状态进行归算来完成的。随着变压器容量的提高,总损耗也越来越大。以240MVA 三相双绕组变压器为例,总损耗可达800kW,温升试验用的发电机容量至少要30MVA,同时还需要相同容量的中间变压器来配合。保定变压     

消除变压器绕组中环流的一种方法

多根导线并联绕制的连续式绕组，除了通过额定电流ＩＨ外，并联导线间还有环流流通。由于绕组结构各异，要准确地计算环流和环流造成的损耗是比较困难的。对于套装好的变压器绕组，消除其环流，降低绕组的损耗与温升是有重要意义的。我们主要讨论３根导线并联绕制的连续式...     

运行中变压器三角形绕组平均温度的测量

一、前言以往对运行中变压器绕组平均温度的测量总是测量星形绕组,并将星形绕组测得的温升来计算该变压器的运行限额。由于变压器高低压绕组在变压器内所处地位不一样,冷却情况也不一样,因此二者绕组温升实际上总是有差异的。曾发现个别变压器低压绕组(三角形接线)绝缘部分已老化,而高压绕组绝缘(星形接线)尚好的情况。有些电厂在变压器提高出力后或改变变压器冷却方式后(如空冷改为强油循环水冷后)担心低压绕组温升过高的情况。为了更合理地订出变压器的运行限额,我们提出了一种适合于单元制联结的变压器在运行中对其三角形绕组进行带电测温的方法。对这种测量方法,通过了理论上探讨,冷态模拟试验以及现场多次试验,验证这种试验结线和测量方法是可行的。对于单元制结线变压器或发电机的三角形绕组都可以用这种方法正确地在运行中测得平均温度。     

变压器温升试验对绝缘油介质损耗因数的影响分析

绝缘油的介质损耗因数是判断变压器油老化与污染程度的重要参数之一,现阶段出厂试验中大部分变压器制造厂仅对新油进行检测,忽略了抽检试验中温升试验对绝缘油介质损耗因数的影响。本文基于检测中心配电变压器的抽检试验规范,通过温升试验过程、温升计算结果和温升试验次数3方面分析温升试验对绝缘油介质损耗因数的影响。结果表明:温升过程温度升高、温升计算结果温升值增大以及温升试验次数增加都会增大绝缘油的介质损耗因数。最后结合分析结果优化了试验流程,可供厂家参考。