transzformátor fűtés - egy áttekintést a transzformátor
7. oldal az 7
Fűtési és szigetelési öregedés
A működés során a transzformátor az energiát fogyasztott, séta kompenzáció mágneses és elektromos veszteségeket, akkor szabadul fel hő a mag, tekercsek és más a transzformátor. A hőmérséklet az egyes részeinek a transzformátor növekszik. Különítmény fűtési problémák függenek a normál működés a transzformátor és a kérdés öregedés szigetelés. A öregedés miatt hosszabb ideig tartó hőt. Annak érdekében, hogy a hosszú élet a transzformátor annak gazdaságos működés, a hőmérséklet legyen külön részből fenntartása nem több, mint bizonyos értékeket.
A transzformátor épület a mai napig az egyik legnagyobb hőszigetelő anyagokat olajjal átitatott papír, karton és más szilárd anyagok. Ez elszigetelve, hanem a hőállóság egy A osztályú tartoznak az alábbi csoportok anyagok; impregnált szálerősítésű anyagok pamutból papír, cellulóz és selyem szigetelés zománc-huzal-alapú olajat, és poliamidnorezolnyh lakkok. Az alkalmazott szigetelőanyag transzformátorokhoz csökkenti a szigetelési és mechanikai tulajdonságokat mellett a tartósan magas hőmérséklet, különösen egy adott érték feletti ezek. Először arra utal, hogy a szigetelés papír.
A kutatás szerint, az első alkalommal indított egy amerikai mérnök Monsingerom, időtartamát osztályú szigetelés élet által kifejezett kapcsolatban
(74)
ahol a - szigetelési hőmérséklet, ° C-on
B és C egységek időben. A transzformátorok B, években kifejezve, C = 1,5-104. A számértéke b, amelynek valamely mérete a inverz hőmérséklet, tekercselés hőmérsékletének megfigyelt tartományon művelet határoztuk meg 0,088. Ennél b értéke érvényes úgynevezett 8-fokos szabály: minden 8 fok meghaladó szigetelés hőmérséklet csökkenti a kopást kétszer. Valóban, legyen
Elosztjuk az utolsó kifejezés az egyenletben (Y4) Terminusonként megkapjuk
A legmagasabb hőmérséklet, amely a papír szigetelés ellenáll olaj hosszú nélkül jelentős csökkentését szigetelő tulajdonságokkal belül van 95-105 ° C-on
Termikus eljárások a transzformátor és egyenlet fűtési
Transzformátor termikusan test inhomogén. Termikus paraméterei tekercselés fém szigeteléssel és acél változhat. A mag és a tekercsek a transzformátor miatt hővezető, a hő átadódik a melegebb belső részek a kevésbé fűtött és a külső felületek, a kisütés hő.
Az olajos mag transzformátorok tekercsek merítjük az olaj, amelynek szintje felett van a felső szintje a mag. Az olajat érintkezik a fűtött mag és tekercsek, érzékeli a meleget és melegítjük, emelkedik a tetején a ház. Itt, az egyes folyamok omyvshie tekercselés és a mag összekeverjük, és a felső réteg megkapja az olaj hőmérsékletét közös az összes folyamok. Érintkezik a falak a ház, az olaj hőt ad le, hogy a környező levegő és lehűtjük, leereszkedik mentén a ház falai, hogy az alsó részek. Így folyamatosan kering. Között a tekercsek és a mag, egyrészt, és az olaj - a másik meg bizonyos hőmérséklet-különbség. Magassága mentén az olaj hőmérséklete a transzformátor és a többi alkatrész változik.
Az alakja hőmérséklet mező részein a transzformátor a melegítés alatt stabilizálják elég gyorsan. Ez magyarázza azt a tényt, hogy egy része a transzformátor során melegítés viselkednek kapcsolatban a szomszédos részek és a külső környezet, mint a feltételes homogén tekintetében testhőmérséklet a hőmérséklet megegyezik az átlagos hőmérséklet a tényleges részének (ez a rész). Ez tekinthető homogén test, amelynek egyenletes a hőelvezetés a teljes felületen, és egy végtelen hővezető, úgy, hogy minden pontot a test hőmérséklete azonos. Az egyes elemek tartják a transzformátor magját, tekercsek, olajtartály; meghatározásában az olaj hőmérsékletét figyelembe, és a hőmérséklet a felső réteget. Annak érdekében, hogy egyszerűsítsék a speciális homogén test néha egészében transzformátort. Mindegyik fűtőelem alkalmazható elmélet homogén szilárd anyag formájában. A melegítési folyamat leírható egy differenciálegyenlet kifejező az egyensúlyt a hőenergia olyan elemi időintervallumban;
(75)
Itt P - veszteség, azaz a hőenergia mennyisége generált e homogén test 1 másodperc, W;
S - a hőátadó felületre, m2;
K - hűtőborda aránya - értéke a veszteség kiosztandó a felszíni egység per Celsius-fok minden lehetséges módon a hő eltávolításának - hővezetés, konvekció és sugárzás által W / (° C-m2);
0 - időben változó feleslegben testhőmérséklet a környezeti hőmérséklet felett, ° C;
s - fajlagos tömege hőkapacitása a test, vagyis a hőenergia-mennyiségről szükséges, hogy a hőmérséklet az egység testtömeg T C W • sec / (kg- ° C); m - tömeg, kg.
Amint látható egyenletből (75) a szervezetben előforduló az elemi időintervallum hő Pdt részben eltérített a környezetbe, részben marad a szervezetben, és a növekedését eredményezi a hőmérséklete dQ.
Elérése után állandósult 0K hőmérséklete meghaladja az összes által kibocsátott hőt a test kap egy hűtőfelület, a hőmérséklet növekmény dQ eltűnik, ezért nullára csökken, és a hőenergia okozza fűtés a test.
Egyenlet (75) a következő alakú:
(76)
elfogadható túlmelegedés
Ahhoz, hogy egy bizonyos élettartama egyes részeinek a hőmérséklet korlátozott transzformátor és a megfelelő normalizált GOST. GOST 11677-65 biztosítja a legnagyobb hőmérséklet-emelkedés következő részek tele transzformátor olaj:
tekercselés (szigetelési osztály A) 65 ° C módszerével impedancia mérések;
Core (a felületen) a 75 ° C-on mérve, hőmérővel;
olajok (felső réteg) 55 ° C-on mérve a hőmérő.
A hőmérséklet a hűtőközeg (levegő) ebben az esetben kerül sor 40 ° C-on
Ezek a legnagyobb túlhevülés kapcsolatos a hőmérséklet a hűtőközeg a pillanatban; ezek GOST tekintve terhelés ingadozása transzformátor és a változó környezeti hőmérséklet. Például, a működési hőmérséklet a tekercselés így
azaz csak bizonyos, viszonylag kevés pillanatok véletlen maximális magasság és a környezeti hőmérséklet lesz elhanyagolható.
Csak adott egy természetes változás, a szabályok lehetővé teszik a fenti értékek legmagasabb emeljük a hőmérsékletet a környezeti hőmérséklet felett. Ez vezet a hőmérsékletváltozás a transzformátor szükséges részek normál élettartama, elkerülve túlterhelés a folyamat, és a sürgősségi. Nagysága a túlterhelés kikötött a vonatkozó szabványok és előírások működését szabályozó módok transzformátorok.