Επιτρεπόμενη υπερφόρτωση μετασχηματιστών

Στο λειτουργία μετασχηματιστών ισχύος είναι απαραίτητο να υπερφορτώνονται ορισμένες ώρες της ημέρας, ώστε λόγω υποφόρτισης άλλες ώρες, η καθημερινή φθορά της μόνωσης της περιέλιξης από υπερθέρμανση να μην είναι μεγαλύτερη από τη φθορά που αντιστοιχεί στον ονομαστικό τρόπο λειτουργίας του μετασχηματιστή , γιατί η αλλαγή της θερμοκρασίας της μόνωσης κατά 6 °C έχει ως αποτέλεσμα διπλή αλλαγή στη διάρκεια ζωής της.

Η διάρκεια t ημερήσιας επιτρεπόμενης συστηματικής υπερφόρτισης του μετασχηματιστή, υπολογισμένη με τον συντελεστή υπερβάλλοντος φορτίου K2, εξαρτάται από τον αρχικό συντελεστή φορτίου του μετασχηματιστή K1, την ονομαστική του ισχύ Snom, το σύστημα ψύξης, τη σταθερά χρόνου θέρμανσης και την ισοδύναμη θερμοκρασία του αέρα ψύξης που αντιστοιχεί σε δεδομένη περίοδο του έτους.

Οι συντελεστές K1 και K2 καθορίζονται από τις αναλογίες των ισοδύναμων αρχικών και μέγιστων ρευμάτων αντίστοιχα προς το ονομαστικό ρεύμα του μετασχηματιστή και οι ισοδύναμες τιμές νοούνται ως οι ρίζες του μέσου τετραγώνου τους πριν από την έναρξη του μέγιστου φορτίου και για την περίοδο του μέγιστου.

Γραφήματα φέρουσας ικανότητας μετασχηματιστών DA CE2 (K1) που αντιστοιχούν σε συστηματική υπερφόρτωση T διαφορετικής διάρκειας (Εικ. 1), επιτρέπουν μια δεδομένη αρχική κατάσταση του μετασχηματιστή, που χαρακτηρίζεται από τον συντελεστή K1 καθορίζεται από το ημερήσιο πρόγραμμα φόρτισης Az(T) 10 ώρες πριν από την έναρξη του μέγιστου και μιας δεδομένης διάρκειας t συστηματικής υπερφόρτισης, βρείτε τον επιτρεπόμενο συντελεστή υπερφόρτισης K2 για την περίοδο μέγιστου φορτίου του μετασχηματιστή.

Ρύζι. 1. Γραφήματα της χωρητικότητας φορτίου τριφασικών μετασχηματιστών με ονομαστική ισχύ έως 1000 kVA με φυσική κυκλοφορία αέρα και λαδιού και σταθερό χρόνο θέρμανσης 2,5 h σε ισοδύναμη θερμοκρασία αέρα ψύξης 20 °C.

Ισοδύναμη θερμοκρασία αέρα ψύξης — η σταθερή του θερμοκρασία στην οποία υπάρχει η ίδια φθορά στη μόνωση των περιελίξεων ενός μετασχηματιστή που φέρει σταθερό φορτίο όπως με την υπάρχουσα μεταβλητή θερμοκρασία αέρα. Με πρακτικά αμετάβλητο φορτίο και απουσία συστηματικών ημερήσιων και εποχιακών διακυμάνσεων, η ισοδύναμη θερμοκρασία του αέρα ψύξης θεωρείται ίση με 20 ° C.

Εάν η καμπύλη μέγιστου μέσου φορτίου I(t) μικρότερη το καλοκαίρι ονομαστική ισχύς του μετασχηματιστή, τότε τους χειμερινούς μήνες επιτρέπεται επιπλέον 1% υπερφόρτωση του μετασχηματιστή για κάθε τοις εκατό της υποφόρτισης το καλοκαίρι, αλλά όχι περισσότερο από 15%, και το συνολικό φορτίο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 150% του ονομαστικού.

Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, επιτρέψτε τη βραχυπρόθεσμη υπερφόρτωση των μετασχηματιστών πάνω από την ονομαστική, η οποία συνοδεύεται από αυξημένη φθορά της μόνωσης περιέλιξης και μείωση της διάρκειας ζωής των μετασχηματιστών (βλ. πίνακα).

Επιτρεπόμενες βραχυπρόθεσμες υπερφορτώσεις μετασχηματιστών σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης

Μετασχηματιστές

ξηρή υπερφόρτωση γεμάτη λάδι υπερ-ονομαστικού ρεύματος,% διάρκεια υπερφόρτωσης μετασχηματιστή, ελάχ. 60 5 200 1,5

Τέτοιες υπερφορτώσεις επιτρέπονται για όλα τα συστήματα ψύξης, ανεξάρτητα από τον προηγούμενο τρόπο λειτουργίας, τη θερμοκρασία του αέρα ψύξης και τη θέση των μετασχηματιστών, με την προϋπόθεση ότι η θερμοκρασία λαδιού στα ανώτερα στρώματα δεν υπερβαίνει τους 115 ° C. Επιπλέον, για το λάδι πληρωμένοι μετασχηματιστές που λειτουργούν με αρχικό συντελεστή φόρτισης Κ1 <0,93, επιτρέπεται υπερφόρτωση 40% πάνω από το ονομαστικό ρεύμα για όχι περισσότερο από 5 ημέρες για μέγιστο χρόνο φόρτισης συνολικής διάρκειας που δεν υπερβαίνει τις 6 ώρες την ημέρα, με όλα τα μέτρα που λαμβάνονται για βελτίωση της ψύξης του μετασχηματιστή...

Σε ένα μεταβλητό φορτίο ενός υποσταθμού με πολλούς μετασχηματιστές, είναι απαραίτητο να προετοιμαστεί ένα χρονοδιάγραμμα για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των μετασχηματιστών παράλληλης λειτουργίας προκειμένου να επιτευχθούν οικονομικοί τρόποι λειτουργίας τους.

Σε πραγματικές συνθήκες, είναι απαραίτητο να αποκλίνουμε κάπως από τον τρόπο σχεδίασης έτσι ώστε ο αριθμός των μεταγωγών λειτουργίας κάθε μετασχηματιστή να μην υπερβαίνει τις δέκα κατά τη διάρκεια της ημέρας, δηλ. δεν είναι απαραίτητο να απενεργοποιήσετε τους μετασχηματιστές για λιγότερο από 2-3 ώρες.

Στο παράλληλη λειτουργία μετασχηματιστών το συνολικό φορτίο του υποσταθμού μετασχηματιστή πρέπει να παρέχει επαρκές φορτίο για καθέναν από αυτούς, όπως κρίνεται από τις ενδείξεις των αντίστοιχων αμπερόμετρων, η εγκατάσταση των οποίων για μετασχηματιστές ονομαστικής ισχύος 1000 kVA και άνω είναι υποχρεωτική.

Οι σύγχρονοι μετασχηματιστές που λειτουργούν σε υψηλή μαγνητική επαγωγή δεν θα πρέπει να λειτουργούν με σημαντική αύξηση της κύριας τάσης, καθώς αυτό συνοδεύεται από αύξηση των απωλειών ηλεκτρικής ενέργειας για τη θέρμανση των μαγνητικών κυκλωμάτων. Μια συνεχής αύξηση της κύριας τάσης όταν φορτίζεται ο μετασχηματιστής, η οποία δεν υπερβαίνει την ονομαστική, επιτρέπεται έως και 5% της τάσης αυτού του κλάδου και όταν φορτίζεται στο 25% της ονομαστικής ισχύος - έως 10 %, το οποίο είναι ανεκτή ακόμη και υπό φορτίο, το οποίο δεν υπερβαίνει την ονομαστική διάρκεια έως και 6 ώρες την ημέρα.

Ο βαθμός ανομοιομορφίας του φορτίου στις φάσεις του μετασχηματιστή δεν πρέπει να υπερβαίνει το 20%. Ορίζεται ως:

Kn = (Azlyulka — AzSr. / Azcf) x 100,

όπου, Azmax είναι το ρεύμα της υπερφορτωμένης φάσης τη στιγμή του μεγαλύτερου φορτίου του μετασχηματιστή, AzCr. — το μέσο ρεύμα των τριών φάσεων του μετασχηματιστή ταυτόχρονα.