Zulässige Überlastung von Transformatoren

Bei Betrieb von Leistungstransformatoren Es ist notwendig, sie zu bestimmten Tageszeiten zu überlasten, damit aufgrund der Unterlast zu anderen Zeiten der tägliche Verschleiß der Isolierung der Wicklung durch Überhitzung nicht höher ist als der Verschleiß, der der Nennbetriebsart des Transformators entspricht , denn die Temperaturänderung der Isolierung um 6 °C führt zu einer doppelten Änderung ihrer Lebensdauer.

Dauer t täglich zulässige systematische Überlastung des Transformators, berechnet durch den Überlastkoeffizienten K2, hängt vom Anfangslastkoeffizienten K1 des Transformators, seiner Nennleistung Snom, dem Kühlsystem, der Zeitkonstante der Erwärmung und der äquivalenten Temperatur der Kühlluft entsprechend a ab bestimmten Zeitraum des Jahres.

Die Koeffizienten K1 und K2 werden durch das Verhältnis der äquivalenten Anfangs- und Maximalströme zum Nennstrom des Transformators bestimmt und die äquivalenten Werte werden als ihre quadratischen Mittelwerte vor Beginn der größten Belastung und für verstanden die Periode seines Maximums.

Diagramme der Belastbarkeit von Transformatoren DA CE2 (K1), die einer systematischen Überlastung unterschiedlicher Dauer T entsprechen (Abb. 1), ermöglichen einen gegebenen Ausgangszustand des Transformators, der durch den Koeffizienten K1 gekennzeichnet ist, der durch den täglichen Belastungsplan Az(T) 10 bestimmt wird Ermitteln Sie Stunden vor Beginn seines Maximums und einer bestimmten Dauer t der systematischen Überlastung den zulässigen Überlastfaktor K2 für den Zeitraum der maximalen Belastung des Transformators.

Reis. 1. Diagramme der Belastbarkeit von Drehstromtransformatoren mit einer Nennleistung bis 1000 kVA bei natürlicher Luft- und Ölzirkulation und einer konstanten Aufheizzeit von 2,5 h bei einer äquivalenten Kühllufttemperatur von 20 °C.

Äquivalente Kühllufttemperatur – die konstante Temperatur, bei der die Isolierung der Wicklungen eines Transformators, der eine konstante Last trägt, genauso abgenutzt wird wie bei der vorhandenen variablen Lufttemperatur. Bei praktisch unveränderter Belastung und ohne systematische Tages- und Jahreszeitenschwankungen wird die äquivalente Temperatur der Kühlluft mit 20 °C angenommen.

Wenn die maximale Durchschnittslastkurve I(t) im Sommer geringer ist Nennleistung des Transformators, dann ist in den Wintermonaten für jedes Prozent der Unterlast im Sommer eine zusätzliche Überlastung des Transformators von 1 % zulässig, jedoch nicht mehr als 15 %, und die Gesamtlast sollte nicht mehr als 150 % der Nennlast betragen.

Lassen Sie im Notfall eine kurzfristige Überlastung der Transformatoren über den Nennwert zu, was mit einem erhöhten Verschleiß der Wicklungsisolierung und einer Verkürzung der Lebensdauer der Transformatoren einhergeht (siehe Tabelle).

Zulässige kurzzeitige Überlastungen von Transformatoren im Notbetrieb

Transformer

Ölgefüllte Trockenüberlastung mit Übernennstrom, % Dauer der Transformatorüberlastung, min. 60 5 200 1,5

Solche Überlastungen sind für alle Kühlsysteme zulässig, unabhängig von der vorherigen Betriebsart, der Temperatur der Kühlluft und dem Standort der Transformatoren, sofern die Öltemperatur in den oberen Schichten 115 °C nicht überschreitet. Darüber hinaus gilt für Öl- Bei gefüllten Transformatoren, die mit einem anfänglichen Belastungsfaktor K1 < 0,93 betrieben werden, ist eine Überlastung von 40 % über dem Nennstrom für höchstens 5 Tage bei einer maximalen Belastungszeit von insgesamt höchstens 6 Stunden pro Tag zulässig, wenn alle Maßnahmen ergriffen werden um die Kühlung am Transformator zu verbessern...

Bei einer variablen Last eines Umspannwerks mit mehreren Transformatoren ist es notwendig, einen Zeitplan für das Ein- und Ausschalten parallel betriebener Transformatoren zu erstellen, um einen wirtschaftlichen Betriebsmodus zu erreichen.

Unter realen Bedingungen ist es notwendig, etwas vom Auslegungsmodus abzuweichen, damit die Anzahl der Betriebsschaltungen jedes Transformators im Laufe des Tages zehn nicht überschreitet, d. h. Es ist nicht erforderlich, die Transformatoren für weniger als 2-3 Stunden auszuschalten.

Bei Parallelbetrieb von Transformatoren Die Gesamtlast der Umspannstation muss für jeden von ihnen eine ausreichende Belastung bieten, gemessen an den Messwerten der jeweiligen Amperemeter, deren Installation für Transformatoren mit einer Nennleistung von 1000 kVA und mehr obligatorisch ist.

Moderne Transformatoren, die mit hoher magnetischer Induktion arbeiten, sollten nicht mit einer signifikanten Erhöhung der Primärspannung betrieben werden, da dies mit einem Anstieg der elektrischen Energieverluste zur Erwärmung der Magnetkreise einhergeht. Eine kontinuierliche Erhöhung der Primärspannung bei Belastung des Transformators, die die Nennspannung nicht überschreitet, ist bis zu 5 % der Spannung dieses Zweigs und bei Belastung mit 25 % der Nennleistung bis zu 10 zulässig %, die auch unter Belastung toleriert werden kann, die die Nenndauer von bis zu 6 Stunden pro Tag nicht überschreitet.

Der Grad der Ungleichmäßigkeit der Belastung in den Phasen des Transformators sollte 20 % nicht überschreiten. Es ist definiert als:

Kn = (Azlyulka — AzSr. / Azcf) x 100,

Dabei ist Azmax der Strom der überlasteten Phase zum Zeitpunkt der größten Belastung des Transformators, AzCr. — der durchschnittliche Strom der drei Phasen des Transformators gleichzeitig.