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)積累了能夠在結構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)內某公司進行了對比。

繞組；平均；溫升

1 前言

以某結構低壓線圈（內線圈）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，得出的結論相差較大。

該線圈結構是：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油的平均溫升

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

3.3 計算線圈內油與散熱器內油的溫差

3.4 計算銅油溫差

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

圖1

4 偏差較大的原因分析

改進公式比傳統(tǒng)算法得出的結論相差：29K。

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

5 結論

傳統(tǒng)的溫升公式是基于當時的不同的線圈結構、油道大小、油流阻力情況等而總結出來的，隨著變壓器研究越來越深入和油路結構的不同等，對傳統(tǒng)公式必須在試驗數(shù)據(jù)累計總結的基礎上進行修正，計算結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：

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[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。計座結構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、器身內部油溫測點等。變壓器光纖測溫技術對監(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。