對變壓器線圈平均溫升的計算探討

胡業(yè)華,王鵬,武目浩（山東電力設備有限公司,濟南 250022）

對變壓器線圈平均溫升的計算探討

胡業(yè)華,王鵬,武目浩
（山東電力設備有限公司,濟南 250022）

變壓器的溫升指標是重要性能之一，影響變壓器的使用壽命。GB 1094.2-1996 《電力變壓器 第2部分 溫升》中4.2條：連續(xù)額定容量下正常溫升限值規(guī)定為， 油浸式電力變壓器線圈平均溫升限值為65K。變壓器的溫升試驗的目的是模擬變壓器滿容量運行，測量發(fā)熱與散熱達到熱平衡時的溫升。經(jīng)過不斷試驗和摸索，變壓器行業(yè)積累了能夠在結(jié)構(gòu)設計階段就能夠得出的溫升值的計算公式。本文就某一電流密度較高的低壓線圈，用我公司傳統(tǒng)溫升手算公式與行業(yè)內(nèi)某公司進行了對比。

繞組；平均；溫升

1 前言

以某結(jié)構(gòu)低壓線圈（內(nèi)線圈）的平均溫升計算為例，使用傳統(tǒng)計算方法計算與某改進計算方法計算，得出的結(jié)論相差較大。

該線圈結(jié)構(gòu)是：連續(xù)式，單根導線繞制，采用0.54絕緣的半硬銅自粘性換位線，繞組內(nèi)通過電流1081.1A，平均水平油道4.8mm，電流密度3.65A/mm2。

2 我公司傳統(tǒng)手算公式

2.1 計算線圈的線餅表面單位熱負荷：

2.2 計算餅式內(nèi)繞組銅油溫差

T=0.41q0.6x1w

2.3 進行絕緣和油道校正，得出銅油溫差：41K。

3 另一改進計算公式

3.2 計算線圈導體對線圈內(nèi)油的平均溫升

其中：θ1為線圈導體對線圈內(nèi)油的溫升，需要查“熱負荷-油流速-溫升”曲線簇，（見圖1）。

3.3 計算線圈內(nèi)油與散熱器內(nèi)油的溫差

3.4 計算銅油溫差

依據(jù)此公式，得出銅油溫差：12K。該結(jié)果對標廠家提供的計算值結(jié)果基本一致。

圖1

4 偏差較大的原因分析

改進公式比傳統(tǒng)算法得出的結(jié)論相差：29K。

對比兩個公式，引進公式強調(diào)了匝絕緣的溫升修正因素是與線餅表面熱負荷相關(guān)的數(shù)值，突出了水平油道流速對溫升的影響，并且提出了線圈內(nèi)油與散熱器內(nèi)油的溫差的概念。因此造成了計算上出現(xiàn)較大差異。

5 結(jié)論

傳統(tǒng)的溫升公式是基于當時的不同的線圈結(jié)構(gòu)、油道大小、油流阻力情況等而總結(jié)出來的，隨著變壓器研究越來越深入和油路結(jié)構(gòu)的不同等，對傳統(tǒng)公式必須在試驗數(shù)據(jù)累計總結(jié)的基礎(chǔ)上進行修正，計算結(jié)果才能與實際溫升計算值比較接近。

[1]尹克寧.變壓器設計原理［M］.北京：中國電力出版社，2003.

[2]謝毓城.電力變壓器手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[3]劉傳彝.電力變壓器設計計算方法與實踐［M］.沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社，2002.

隨著變壓器的智能化推進，變壓器溫度測量網(wǎng)絡化信息化的要求，安裝光纖測溫裝置可以使變壓器關(guān)鍵部位的熱點溫度均處于可測量，并且溫度數(shù)據(jù)可以及時通過網(wǎng)絡提供給監(jiān)測和控制設備使用，從而使變壓器始終處于一種最佳工作狀態(tài)。

參考文獻：

[1]胡啟凡 .變壓器試驗技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]油浸式電力變壓器負載導則[Z].電力變壓器，第7部分.GB 1094.7-2008

[3]謝毓城.電力變壓器手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.

作者簡介：趙麗敏（1979-），女，河北石家莊人，工程師，本科，從事電力變壓器設計與研發(fā)工作。

胡業(yè)華（1977-），女，山東淄博人，高級工程師，本科，從事變壓器的設計和產(chǎn)品開發(fā)工作。計座結(jié)構(gòu)等因素都會影響到信號溫度計和繞組溫度計的測量準確度。安裝光纖測溫裝置的話，只要在電氣和機械安裝許可的位置，都可以安裝光纖，如鐵心溫度測點、繞組熱點溫度測點、油箱頂層油溫測點、器身內(nèi)部油溫測點等。變壓器光纖測溫技術(shù)對監(jiān)測變壓器溫度具有直接、準確、可靠的特點，對變壓器運行維護具有重要意義。