Chaque partie dutransformateura différentes élévations de température admissibles et différentes conditions de fonctionnement nécessitent également le fonctionnement sûr du transformateur et la technologie de détection du transformateur.
Échauffement admissible de l'enroulement : L'augmentation de température admissible de l'enroulement fait référence à l'augmentation moyenne de la température de l'ensemble de l'enroulement, mesurée par la méthode de la résistance. L'échauffement admissible est lié au degré de résistance thermique de l'isolation. Les transformateurs immergés dans l’huile appartiennent à l’isolation de classe A. Étant donné que la méthode traditionnelle de mesure de l'augmentation de la température des enroulements est la méthode de résistance, l'augmentation de la température mesurée est l'augmentation moyenne de la température. L’augmentation de température moyenne autorisée d’un isolant de classe A est de 65K. L'échauffement moyen est lié à la température du point le plus chaud du bobinage. Supposons que la différence en litre soit de 13K. Lorsque la température moyenne annuelle est de 20 degrés, la température du point le plus chaud de l'enroulement isolant de classe A est de 20+65+13=98 degrés. À l’heure actuelle, l’isolant de classe A a une durée de vie normale. L'augmentation de température moyenne autorisée de divers types d'isolation de transformateurs de type sec : le niveau A est de 60K, le niveau E est de 75K, le niveau B est de 80K, le niveau F est de 100K, le niveau H est de 125K et le niveau C est de 125K. 150 000. L'augmentation de la température du bobinage en hiver est inférieure à la température moyenne. Si la température du bobinage augmente plus que la température moyenne de l'été, la durée de vie du bobinage sera sacrifiée. Si l’opération dépasse la capacité nominale, la vie sera également sacrifiée. Si la capacité indiquée sur la plaque signalétique est dépassée, la température du point le plus chaud dutransformateur immergé dans l'huileL'enroulement d'isolation de classe A ne peut pas dépasser 140 degrés. Même si la durée de vie n'est pas sacrifiée, elle ne doit pas dépasser 140 degrés, car lorsqu'elle dépasse 140 degrés, l'huile se décompose en gaz et affecte l'isolation. force. Par conséquent, la température du point le plus chaud de l'isolation de classe A des transformateurs immergés dans l'huile ne peut pas dépasser 140 degrés, ce qui est déterminé par le fonctionnement sûr du transformateur.
Les transformateurs de grande capacité disposent parfois de plusieurs méthodes de refroidissement, comme ONAN/ONAF. La capacité nominale du transformateur fait généralement référence à la valeur admissible selon l'ONAF. Lorsque le ventilateur perd de la puissance, le refroidissement augmente, la capacité du transformateur doit donc être réduite lors du fonctionnement en mode de refroidissement ONAN. , afin que l'échauffement moyen du bobinage ne dépasse pas 65K.
De plus, dans un transformateur à deux ou trois enroulements, deux ou trois enroulements doivent atteindre la même élévation de température en même temps. Lorsqu'un enroulement atteint une élévation de température moyenne de 65K et que l'élévation de température de l'autre ou des deux autres enroulements est inférieure à 65K, une telle conception n'est pas économique. Il est plus économique que l'augmentation de température de la surface supérieure de l'huile d'un transformateur immergé dans l'huile et l'augmentation moyenne de la température de plusieurs enroulements atteignent en même temps l'augmentation de température admissible. Autrement dit, lorsque l'augmentation de température de la surface supérieure de l'huile atteint 55K (60K lorsque l'huile est isolée de l'air), l'augmentation moyenne de la température des enroulements atteint 65K. Au stade de la conception, la densité de courant de chaque enroulement est raisonnablement sélectionnée, de sorte que l'échauffement de chaque enroulement soit proche de 65K tandis que la perte de charge ne dépasse pas la valeur standard. Dans le même temps, le niveau d'huile supérieur atteint 55K. Cependant, cela pose un problème en cas de forte circulation d'huile. L'augmentation de la température de la couche supérieure d'huile d'un transformateur puissant refroidi à l'huile et à l'air est généralement de 40K, et l'augmentation de la température de la couche supérieure d'huile d'un transformateur puissant refroidi à l'huile et à l'eau est généralement de 35K.
En fait, il est difficile que l’augmentation de la température de la surface supérieure de l’huile et l’augmentation moyenne de la température de l’enroulement atteignent en même temps la valeur limite admissible. Par conséquent, l’augmentation moyenne de la température du bobinage ne peut généralement pas être jugée sur la base de l’augmentation de la température de la surface supérieure de l’huile. C'est également la raison pour laquelle les transformateurs de grande capacité sont équipés à la fois d'indicateurs de température de surface de l'huile et d'indicateurs de température de point chaud d'enroulement. Par exemple, si un seul indicateur de température de surface d'huile est installé, il est parfois difficile de juger de l'échauffement moyen des enroulements, notamment pour les transformateurs à fort refroidissement par circulation d'huile.
Lors de l'analyse de l'augmentation de la température du transformateur, nous devons également prêter attention à la température du fluide de refroidissement.
Généralement, le fluide de refroidissement des transformateurs refroidis par air est l'air et le fluide de refroidissement des transformateurs refroidis par eau est l'eau.
Lorsqu'un jeu de barres fermé est installé, bien que le milieu de la traversée basse tension dans le jeu de barres fermé soit de l'air, la température est de 80 degrés. Par conséquent, la température admissible de la traversée basse tension est différente lorsqu’elle est utilisée dans le type ouvert et lorsqu’elle est utilisée dans un jeu de barres fermé. Généralement, le courant nominal des traversées utilisées dans les jeux de barres fermés doit être réduit car la température de l'air dans le jeu de barres fermé est élevée.
On constate que l'échauffement admissible du conducteur, de la traversée, du changeur de prises en charge ou du changeur de prises non excité dépend de l'échauffement du milieu environnant. Le transformateur a une certaine capacité à dépasser la capacité indiquée sur la plaque signalétique, et ses composants doivent également avoir la même capacité, ayant une certaine durée de vie sans affecter la sécurité de fonctionnement.
L’augmentation de la température de la surface supérieure de l’huile et l’augmentation moyenne de la température de l’enroulement analysées précédemment font référence à une chute soudaine de charge en régime permanent. À ce stade, il convient également de prêter attention à la constante de temps du changement de température. La constante de temps de l'huile est relativement grande, ce qui signifie qu'après le changement de charge, la température de surface de l'huile change avec le changement de charge pendant une longue période.
Lorsque la charge augmente, on ne peut pas considérer que la température de surface de l'huile ne change pas, et la température du bobinage ne change pas non plus. La constante de temps de l'huile est grande et la température de la surface de l'huile augmente lentement. La constante de temps d'enroulement est faible et la température d'enroulement augmente rapidement. S'il existe un indicateur de température de bobinage, cet indicateur doit également avoir un bon temps de réponse et une faible constante de temps.
Pour contrôler le démarrage du ventilateur ONAF, on ne peut pas se fier à l'indicateur de température de surface de l'huile. Il ne peut être contrôlé que par l'indicateur de température de l'enroulement ou par le transformateur de courant de traversée.
Dans les transformateurs, parfois, lorsque la densité de perte causée par une fuite de flux magnétique est trop importante, une surchauffe locale se produit. Parfois, il y aura une surchauffe locale sur la paroi de la boîte près du fil conducteur à courant élevé, sur le couvercle de la boîte où la traversée à courant élevé est sortie, etc. La décomposition du pétrole en gaz en raison des températures de surchauffe locales n'est pas autorisée et provoquera une diminution de la fiabilité. Par conséquent, des mesures doivent être prises pour modifier le chemin de fuite du flux magnétique, prendre des mesures d'isolation magnétique ou utiliser des matériaux non magnétiques là où les fuites de flux magnétique sont concentrées.
Lorsque le transformateur fonctionne, il y aura inévitablement un court-circuit. Lorsque le transformateur est court-circuité, un courant de court-circuit circule. A ce moment, le transformateur chauffera rapidement. En raison du courant de court-circuit important, le transformateur fonctionne dans des conditions adiabatiques sans tenir compte de la dissipation thermique.
La température admissible des enroulements de fils de cuivre isolés de classe A pendant un court-circuit est de 250 degrés.
Afin de ne pas dépasser cette température, la densité de courant admissible sous courant de court-circuit doit être calculée dans la conception de manière à ce que le conducteur en cuivre ne dépasse pas 250 degrés pendant la durée autorisée.
La contrainte mécanique admissible des conducteurs en cuivre est liée à la température. Si la température de fonctionnement des conducteurs en cuivre dépasse, la contrainte admissible diminuera. Par conséquent, lorsque l'allongement est de 0,2 %, la contrainte admissible doit être la valeur admissible à 250 degrés.
Lors de l'étude de l'échauffement admissible du transformateur, il convient de prêter attention à plusieurs points :
un. La résistance de transition dans le changeur de prises en charge du changeur de prises en charge doit être telle que l'augmentation de la température de l'huile de la résistance ne dépasse pas 350 K en fonctionnement continu du changeur de prises en charge.
b. Lors du test d’échauffement, ne laissez pas la chaleur externe refluer dans le transformateur. C'est le cas si la densité de courant du fil court-circuité est trop élevée.
c. Des capteurs peuvent être intégrés dans les enroulements et sortis par des fibres optiques pour mesurer la température du point chaud des enroulements. De cette manière, la capacité de fonctionnement du transformateur peut être mesurée au-delà de la plaque signalétique.
d. Pour les transformateurs fonctionnant à haute altitude, il convient de prêter attention à la difficulté de dissipation thermique à haute altitude, mais en même temps la température ambiante à haute altitude baissera, et les deux peuvent parfois être compensées.
e. La température du noyau du transformateur de type sec affectera l'augmentation de la température des enroulements à proximité de la borne centrale.
F. Il ne doit y avoir aucun air résiduel dans le radiateur qui n'ait pas été libéré. Il doit y avoir un bouchon d'aération sur le radiateur pour le dégonfler avant le test d'élévation de température.
g. Il est préférable que le centre de dissipation thermique du radiateur soit plus haut que le centre de chauffage. h. Il ne doit y avoir aucune zone d’huile morte sous le couvercle du réservoir. je. L'huile entrant dans le réservoir d'huile depuis le radiateur ou le refroidisseur doit pouvoir s'écouler dans le bobinage et ne peut pas s'écouler en court-circuit dans l'espace extérieur au bobinage.
j. L'unité utilisée pour le test d'échauffement doit avoir une capacité suffisante et une compensation par condensateur peut être utilisée si nécessaire. L'analyse chromatographique du gaz dans l'huile avant et après le test d'augmentation de la température est une méthode de détection permettant de détecter s'il y a une surchauffe, mais la durée du test d'augmentation de la température doit être suffisamment longue. L'analyse par chromatographie liquide peut également être utilisée pour détecter la teneur en furfural afin de déterminer s'il y a une surchauffe à basse température.