变压器设计-温升篇

q j2
式中：
K * P r2 K 2 * S j 2
Pr1 ——外绕组电阻损耗(参考温度时)，W;
Pr 2 ——内绕组电阻损耗(参考温度时)，W; K ——由参考温度换算到温升试验时绕组温度的系数，H级取1.086；
S jw1 ——外绕组外表面积，m² ；
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二 温升计算
S jn1 ——外绕组内表面积，m²; S j 2 ——内绕组表面积，m² ;
变压器设计-温升
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内容 Content
一 温升相关标准 二 温升计算
一
温升相关标准
1、GB/T17211《干式变压器负载导则》对各绝缘等级的热点温度和平均温 升限制的规定。
3
一
温升相关标准
GB6450 《干式电力变压器》对变压器短路后线圈的平均温度限值的规
源自文库
2. 定
3
4
一
温升相关标准
3. GB 4943 《信息技术设备的安全》对最高温升的规定
式中
M ——套有绕组的铁心柱数，一般三相m=3，单相m=2； ——外绕组外半径，mm； ——外绕组电抗高度，mm; —— 外绕组非裸露部分(内表面积中间气道处与空气接触表面)的半径，
R j1
H X1
rj1
mm;
N ——沿绕组均匀分布的撑条数; 9 bt ——撑条宽度，mm; 如不设撑条时，则式中 N =0。
二
相关标准
二
温升计算
变压器的绝缘寿命取决于变压器整个绝缘系统的最热点温度，干式变压
器在额定负载下，最热点温度不超过绝缘所允许的最高温度，在此温度下干 式变压器即可连续运行20~25年。 干式变压器是采用空气冷却，其散热不仅靠对流、热传导、而且还靠辐 射实现，加之空气散热相对能力差，从而对铁心温升和绕组散热温升产生明 显的影响，造成干式变压器散热方面的复杂性。它的温升除了与磁心损耗和 e 绕组损耗之和有关外，还和辐射表面的面积有关。气流流经变压器，变压器 的温度会降低，降低的程度与气流速度有关，想要精确、系统地计算出变压 器的温升是不容易的 ，温升的计算值与实测值不能出现较大误差，可通过多
3. 绕组轴向气道有效散热系数 气道有效散热系数根据生产实践经验证明，可按下式计算：
K 0.56* 4

1.6
H
H——线圈高度；
10
——气道高度；
二 温升计算
3. 绕组单位热负荷 外绕组（W/m³）:
q j1
K * Pr1 S jw1 K 1 * S jn1
内绕组（W/m³）:
K 2 ——外绕组及内绕组轴向气道有效散热系数. K1 、
4. 绕组温升计算 ℃ ℃
外绕组:
1 K1 * q j10.8
内绕组:
2 K 2 * q j 2 0.8
式中：
1 ——外绕组温升，K；
2
K1
——外绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.4； ——内绕组温升，K；
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t
次实测值统计修正设计数据，使二者相近似稳和。
二 温升计算
1.外绕组表面积计算 外绕组外表面积(裸露部分面积，m²)：
S jw1 m * 2 * * R j1 *H X 1*106
外绕组(非裸露部分面积，m²)内表面积：
S jn1 m *H X 1*106 * (2 * * rj1 N * bt )
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电 阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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THANKS!
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二 温升计算
2. 内绕组表面积计算 内绕组各表面均为非裸露部分的表面积，按下式计算：
S j 2 m *H X 2*106 * (2 * * rj 2 N * bt )
式中：m、N、 同上述说明；
H X 2 ——内绕组电抗高度；
r j 2 ——内绕组各表面(包括内、中、外各与空气接触表面)的半径。
3
注：1） 当用热电偶测量绕组的温升时，除了电动机外，这些温升值应
减小10K,
说明：温升测试有两种方法：电阻法和热电偶法，电阻法测的是线圈的 平均温升，热电偶法测的是线圈外层的温升，热电偶测线圈外层的温升 结果加10k为线圈的温升。
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一
温升相关标准
4. GB 1094.2 《电力变压器 第二部分 温升》 5.4 绕组平均温度的测定 绕组 温度是通过绕组电阻确定的．三相变压器中，最好在中柱进行测量。 温度T2下的电阻R2与T1下的电阻R1之间的比值为： R2/R1=(235+T 2)/(235+T1) （ 对 于 铜 ）; R2/R1=(225+T2)/(225+T1) （ 对 于 铝 ） 变压 器 应 在稳定的环境温度下进行绕组电阻(R1，T1)，）的测量（见 GB1 094.1 第10-2.3条）．在另一温度T2时测出的电阻为R2，，则可 得到温度T2值为： T2=R2/R1*(235+T1)-235 （ 对 于 铜 ） T2=R2/R1*(225+T1)-225 （ 对 于铝） 令切 断 电 源时，外部冷却介质的温度为T0 ，则绕组温升为： T=T2-T0 绕组 电 阻 是在切断电源并去掉短路接线后进行测量。
K 2 ——内绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.44。
附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
C3 电源切断瞬间时绕组温度的外推法 测 量仪 器 可选人工读数的或自动记录的，模拟式的或数字式的．在切 断电源即时起大约20m in内应取得相当数量的离散值，作为外推电 源切断瞬间温升的数据．用这些离散值从时间上外推到电源切断瞬间， 从而得到所需的（电源切断瞬间）值．由测 得 的 离散值构成的曲线 如图C2所示，曲线呈现出绕组温度在开始几分钟内变化最快，然后 才逐渐缓慢。对热 时 间 常数大的变压器（容量较小的油浸自冷式）， 其油温变化渐近线可认为是一条水平线。对于 热 时 间常数较小的变 压器（特别是对强迫冷却的大型变压器）试验电源切断后要求冷却装 置仍保持继续运行的情况下（见附录A)，其油温渐近线，可能有必要 认为是向下倾斜的曲线，在该渐近线上叠加有初始变化较快的部分 （见图C2).