模擬負(fù)載法下礦用干式變壓器線圈溫升的計(jì)算過(guò)程

中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司 張少杰

引言：依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變壓器模擬負(fù)載法下所得數(shù)據(jù)，本文對(duì)其計(jì)算過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)分析。

0.前言

依據(jù)JB/T 3955-2006《礦用一般型電力變壓器》和GB/T1094.11-2007《電力變壓器第11部分：干式變壓器》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。線圈溫升試驗(yàn)可采用模擬負(fù)載法：即可先進(jìn)行繞組短路試驗(yàn)，直到鐵心和繞組溫度達(dá)到穩(wěn)定為止，然后進(jìn)行空載試驗(yàn)，直到鐵心和繞組溫度達(dá)到穩(wěn)定為止[1]。標(biāo)準(zhǔn)雖然給出了方法，但還是有很多初學(xué)者不知道怎么得出具體的結(jié)果，在此，本文給出了答案。

1.試驗(yàn)數(shù)據(jù)

根據(jù)GB14048.1-2012第8.3.3.3.1條要求，試驗(yàn)中，周圍空氣溫度應(yīng)在+10℃～+40℃之間，其變化應(yīng)不超過(guò)10K[2]。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載試驗(yàn)實(shí)測(cè)得：

冷態(tài)環(huán)境溫度：T1=10.2℃；

熱態(tài)環(huán)境溫度：T2=11.9℃；

實(shí)測(cè)冷態(tài)線圈電阻值：R1=1.179Ω。

查表得線圈材質(zhì)電阻溫度系數(shù)：

另溫升穩(wěn)定后，實(shí)測(cè)熱態(tài)電阻數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 負(fù)載下熱態(tài)電阻值

其中時(shí)間為試驗(yàn)結(jié)束后電源切斷瞬間開始計(jì)時(shí)的時(shí)刻時(shí)間，測(cè)量數(shù)據(jù)為19組，滿足一般線圈測(cè)量數(shù)據(jù)大于10組要求。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，利用武漢高壓研究所外推法溫升計(jì)算程序可得出電源切斷瞬間零時(shí)刻的熱態(tài)電阻值R2=1.6138Ω，如圖1所示。

圖1 負(fù)載下熱態(tài)電阻溫升曲線

同理，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)空載試驗(yàn)實(shí)測(cè)可得：

冷態(tài)環(huán)境溫度：T1=10.2℃；

熱態(tài)環(huán)境溫度：T2=11.9℃；

冷態(tài)線圈電阻值：R1=1.179Ω；

另溫升穩(wěn)定后，實(shí)測(cè)熱態(tài)電阻數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 空載下熱態(tài)電阻值

外推法曲線如圖2所示，可得空載試驗(yàn)后繞組熱態(tài)電阻值R2=1.6138Ω。

圖2 空載下熱態(tài)電阻溫升曲線

2.計(jì)算過(guò)程

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，依據(jù)公式（1）分別計(jì)算出空載條件下和負(fù)載條件下的溫升值。

負(fù)載條件下溫升值經(jīng)修約后得最終值為：

空載條件下溫升值經(jīng)修約后得最終值為：

再根據(jù)公式（2）可得：

其中冷卻方式為自冷，即k1=0.8，

由此可得出變壓器繞組溫升值為96.3K，計(jì)算結(jié)束。

3.總結(jié)

現(xiàn)變壓器溫升試驗(yàn)經(jīng)常采用模擬負(fù)載法，望本文的計(jì)算過(guò)程能對(duì)初學(xué)者有所幫助。