1 РАЗРАБОТАН МТК 36; Открытым акционерным обществом
«Украинский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический
институт трансформаторостроения» ОАО «ВИТ»
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по
стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации,
метрологии и сертификации (протокол № 11 от 23.04.1997 г.)
3 Настоящий стандарт представляет собой полный
аутентичный текст МЭК 354 (1991) «Руководство по нагрузке силовых масляных
трансформаторов» с дополнениями, набранными курсивом
4 Постановлением Государственного комитета Российской
Федерации по стандартизации и метрологии от 02.04.2001 №158-ст
Межгосударственный стандарт ГОСТ 14209-97 введен в действие в качестве
Государственного стандарта Российской Федерации с 01.01.2002.
Настоящий стандарт распространяется на масляные
трансформаторы, соответствующие требованиям ГОСТ 11677. Стандарт содержит
рекомендации по допустимым режимам нагрузок, превышающих номинальную мощность
«трансформаторов в пределах установленных ограничений. Относительно печных
трансформаторов, из-за особенностей их режимов нагрузки, следует пользоваться
соответствующей консультацией у изготовителя.
В настоящем стандарте приведены указания по
определению технически обоснованных режимов нагрузки силовых трансформаторов с
точки зрения допустимых температур и термического износа. Даны рекомендации по
эксплуатации трансформаторов с нагрузкой, превышающей номинальное значение, и
рекомендации для потребителей по выбору соответствующих номинальных величин и
условий нагрузки вновь устанавливаемых трансформаторов.
Требования к превышениям температуры масляных
трансформаторов при постоянной номинальной нагрузке и соответствующие испытания
- по ГОСТ 3484.2. Следует отметить, что в ГОСТ 3484.2 за основу принято среднее
значение превышения температуры обмотки, тогда как в настоящем стандарте
ссылаются, в основном, на температуру наиболее нагретой точки; указанные
значения приводятся только как рекомендуемые.
В стандарте приводятся математические модели для
оценки возможных последствий различных режимов нагрузки, циклических или
систематических, при различных температурах охлаждающей среды. Эти модели
включают методики расчета допустимой температуры в трансформаторе, в частности,
температуры наиболее нагретой точки обмотки. Эта температура, в свою очередь,
используется для определения относительной скорости термического износа.
Стандарт содержит также рекомендации по ограничению
допустимых нагрузок в соответствии с результатами расчета температуры.
Настоящие рекомендации распространяются на трансформаторы различных категорий в
зависимости от мощности и назначения, а также учитывают режимы нагрузки: режим
постоянных нагрузок, режим систематических неаварийных нагрузок или режим
кратковременных аварийных нагрузок.
Для трансформаторов малой мощности, называемых здесь
распределительными, в стандарте приведены графики определения циклических
режимов нагрузки для заданной температуры охлаждающей среды по отношению к
номинальным условиям нагрузки при нормальной температуре для трансформаторов,
соответствующих ГОСТ 3484.2.
Для трансформаторов большой мощности методы расчета
температуры отличаются в зависимости от вида охлаждения. Категория
трансформаторов средней мощности включает трехфазные двухобмоточные
трансформаторы мощностью до 100 МВ×А или эквивалентные им:
трансформаторы большей номинальной мощности (свыше 100
МВ×А) определены как
трансформаторы большой мощности. Для таких трансформаторов рекомендуется
выполнять расчеты по значениям отдельных параметров, полученных при проведении
типовых испытаний. По изложенным в настоящем документе причинам рекомендуемые
ограничения для этих двух категорий трансформаторов имеют незначительные
различия.
Часть первая «Общие положения» включает определения,
общие принципы, основные данные и специальные рекомендации по работе различных
категорий трансформаторов.
Во второй части «Расчет температуры» представлены
используемые математические модели.
В третьей части «Таблицы допустимых нагрузок»
приведены результаты расчета в виде графиков и таблиц для стандартных условий.
Трехфазный трансформатор номинальной мощностью не
более 2500 кВ×А или однофазный номинальной мощностью не более 833 кВ×А классов напряжения до 35 кВ включительно, то есть
понижающий трансформатор с раздельными обмотками и напряжением
распределительной сети, с охлаждением ON и без переключения ответвлений обмоток под нагрузкой.
Трехфазный трансформатор номинальной мощностью не
более 100 МВ×А или однофазный
номинальной мощностью не более 33,3 МВ×А с раздельными обмотками, в котором сопротивление
короткого замыкания (в процентах)
вследствие ограничений плотности потока рассеяния не превышает значения
где W - количество стержней;
Sr-
номинальная мощность, МВ·А.
Эквивалентный номинальный режим для
автотрансформаторов определяется по приложению А.
1.3.3 Трансформатор большой мощности
Трансформатор мощностью более 100 МВ×А (трехфазный) или с предельным сопротивлением короткого
замыкания, превышающим приведенное выше значение.
1.3.4 Режим циклических нагрузок
Режим нагрузки с циклическими изменениями (обычно цикл
равен суткам), который определяют с учетом среднего значения износа за
продолжительность цикла. Режим циклических нагрузок может быть режимом
систематических нагрузок или режимом продолжительных аварийных перегрузок.
а) Режим систематических нагрузок
Режим, в течение части цикла которого температура
охлаждающей среды может быть более высокой и ток нагрузки превышает номинальный,
однако с точки зрения термического износа (в соответствии с математической
моделью) такая нагрузка эквивалентна номинальной нагрузке при номинальной
температуре охлаждающей среды. Это достигается за счет понижения температуры
охлаждающей среды или тока нагрузки в течение остальной части цикла.
При планировании нагрузок этот принцип может быть
распространен на длительные периоды, в течение которых циклы со скоростью
относительного износа изоляции более единицы компенсируются циклами со
скоростью износа менее единицы.
б) Режим продолжительных аварийных перегрузок
Режим нагрузки, возникающий в результате
продолжительного выхода из строя некоторых элементов сети, которые могут быть
восстановлены только после достижения постоянного значения превышения температуры
трансформатора. Это не обычное рабочее состояние, и предполагается, что оно
будет возникать редко, однако может длиться в течение недель или даже месяцев и
вызывать значительный термический износ. Тем не менее такая нагрузка не должна
быть причиной аварии вследствие термического повреждения или снижения
электрической прочности изоляции трансформатора.
1.3.5 Режим кратковременных аварийных перегрузок
Режим чрезвычайно высокой нагрузки, вызванный
непредвиденными воздействиями, которые проводят к значительным нарушениям
нормальной работы сети, при этом температура наиболее нагретой точки
проводников достигает опасных значений и в некоторых случаях происходит
временное снижение электрической прочности изоляции. Однако на короткий период
времени этот режим может быть предпочтительнее других. Можно предполагать, что
нагрузки такого типа будут возникать редко. Их необходимо по возможности
быстрее снизить или на короткое время отключить трансформатор во избежание его
повреждения. Допустимая продолжительность такой нагрузки меньше тепловой
постоянной времени трансформатора и зависит от достигнутой температуры до
перегрузки; обычно продолжительность перегрузки составляет менее получаса.
1.4.1 Воздействие режима нагрузок, превышающих
номинальные значения
1.4.1.1 Факторы, влияющие на срок службы
Действительный срок службы трансформатора в
значительной степени зависит от исключительных воздействий, таких как
перенапряжения, короткие замыкания в сети и аварийные перегрузки. Вероятность
безотказной работы при таких воздействиях, возникающих отдельно или в
сочетании, зависит в основном от:
а) значительности (амплитуды и длительности)
воздействия;
б) конструкции трансформатора;
в) температуры различных частей трансформатора;
г) содержания влаги в изоляции и масле;
д) содержания кислорода и других газов в изоляции и
масле;
е) количества, размера и вида частиц примесей.
Предполагаемый нормальный срок службы - это некоторая
условная величина, принимаемая для непрерывной постоянной нагрузки при
нормальной температуре охлаждающей среды и номинальных условиях эксплуатации.
Нагрузка и (или) температура охлаждающей среды, превышающие номинальную,
вызывают ускоренный износ и заключают в себе некоторую степень риска. Целью
настоящего стандарта и является определение степени риска и установление
некоторых ограничений режимов нагрузки трансформаторов, превышающих номинальные
значения.
Режим нагрузки трансформатора, превышающей номинальное
значение, приводит к следующему:
а) температура обмоток, отводов, соединений, изоляции
и масла увеличивается и может превысить допустимые значения;
б) возрастает плотность потока рассеяния вне магнитной
системы, что в результате образования вихревых токов вызывает больший нагрев
металлических частей, охваченных этим потоком;
в) сочетание основного и добавочного потоков рассеяния
ограничивает эксплуатационные возможности магнитной системы при высокой
индукции;
г) с изменением температуры изменяется содержание влаги
и газа в изоляции и масле;
д) вводы, переключатели, концевые заделки кабеля и
трансформаторы тока также подвергаются повышенным нагрузкам, что ограничивает
возможности их применения.
Таким образом, с увеличением тока нагрузки и
температуры возникает опасность преждевременного отказа. Такая опасность может
возникнуть немедленно или явиться следствием общего ухудшения состояния
трансформатора в течение многих лет.
а) основной опасностью, вызывающей отказ трансформатора
при кратковременных воздействиях, является снижение электрической прочности
изоляции вследствие возможного выделения пузырьков газа в местах с высокой
электростатической напряженностью, т.е. в обмотках или соединениях.
В бумажной изоляции пузырьки газа могут скапливаться
при внезапном повышении критического значения температуры наиболее нагретой
точки, равного для трансформаторов с нормальным содержанием влаги
приблизительно от 140 до 160 °С. С увеличением концентрации влаги эта
критическая температура незначительно уменьшается.
Пузырьки газа могут также скапливаться на поверхности
крупных металлических частей, нагретых потоком рассеяния, или выделяться при
перенасыщении масла. Однако пузырьки обычно скапливаются в местах с низкой
электростатической напряженностью и должны перемещаться в места с более высокой
электростатической напряженностью до того, как произойдет значительное снижение
электрической прочности изоляции.
Допускается резкое, до 180 °С, повышение температуры
неизолированных металлических частей, находящихся в трансформаторном масле, но
непосредственно не соприкасающихся с основной органической изоляцией;
б) временное ухудшение механических свойств при
повышенной температуре может снизить стойкость трансформатора при коротком
замыкании;
в) при повышении давления во вводах может произойти
пробой вследствие утечки масла. Если температура изоляции превышает значение
140 °С, во вводах также может происходить скопление газов;
г) при расширении масла может произойти его перелив из
расширителя;
д) переключение очень больших токов переключателем
может быть опасным.
1.4.1.3 Опасность длительных воздействий
а) при повышенной температуре скорость совокупного
термического износа изоляции проводников повышается. Если такое воздействие
продолжается достаточно долго, может произойти сокращение действительного срока
службы трансформатора, особенно если трансформатор подвергается коротким
замыканиям сети;
б) при повышенной температуре может также повыситься
скорость износа других изоляционных материалов, а также проводников и некоторых
механических частей;
в) при повышенных токе и температуре переходное
сопротивление контактов переключающих устройств может увеличиться и в конечном
итоге вызвать недопустимый их перегрев;
г) уплотняющие материалы в трансформаторе при
повышенной температуре становятся более хрупкими.
Опасность кратковременных воздействий обычно
прекращается после снижения нагрузки до нормальной, однако с точки зрения
уровня надежности трансформатора она может нанести более значительный ущерб,
чем длительные воздействия.
Настоящий стандарт предусматривает одновременное
ограничение нагрузочной способности кратковременными и длительными
воздействиями. Таблицы и графики, приведенные в стандарте, основаны на
традиционных методах расчета предполагаемой долговечности бумажной изоляции по
механическим свойствам в зависимости от времени и температуры, в то время как
ограничения предельных температур наиболее нагретой точки устанавливаются ввиду
опасности немедленного отказа.
1.4.2 Мощность трансформатора
Чувствительность трансформатора к нагрузкам выше
номинальных обычно зависит от мощности. С увеличением мощности трансформатора
наблюдается следующее:
а) увеличивается индуктивность рассеивания;
б) увеличиваются усилия короткого замыкания;
в) увеличивается поверхность изоляции с
электростатической напряженностью;
г) сложнее определяется достоверная температура
наиболее нагретой точки.
Таким образом, трансформаторы большой мощности могут
быть менее устойчивыми к перегрузкам, чем трансформаторы меньшей мощности.
Кроме того, выход из строя мощных трансформаторов влечет за собой более тяжелые
последствия, чем отказ трансформаторов малой мощности.
С целью сохранения возможно меньшей степени риска при
ожидаемых перегрузках в настоящем стандарте рассматриваются три категории
трансформаторов:
а) распределительные трансформаторы, для которых
учитываются только температура наиболее нагретой точки и термический износ;
б) трансформаторы средней мощности, для которых
воздействия потока рассеяния не являются критическими, однако должны
учитываться различные виды охлаждения;
в) трансформаторы большой мощности, для которых
воздействия потока рассеяния и последствия отказа могут быть значительными.
1.4.3 Ограничения тока и температуры
При нагрузке, превышающей номинальную, рекомендуется
не превышать предельные значения, приведенные в таблице 1 и учитывать
специальные ограничения, приведенные в 1.5-1.7.
Таблица 1 - Предельные значения температуры и тока для режимов
нагрузки, превышающей номинальную
Не следует превышать
приведенные в таблице 1 предельные значения тока нагрузки, температуры наиболее
нагретой точки обмоток и температуры масла в верхних слоях. Для режимов
кратковременных аварийных перегрузок предельные значения температуры масла в
верхних слоях и наиболее нагретой точки не установлены, так как на практике
невозможно контролировать продолжительность аварийной перегрузки
распределительных трансформаторов. Следует иметь в виду, что при температуре
наиболее нагретой точки, превышающей 140-160 °С, возможно выделение пузырьков
газа, снижающих электрическую прочность изоляции трансформатора (см. 1.4.1.2.
Опасность кратковременных воздействий).
1.5.3 Другие части
трансформатора
Работа
трансформатора в режиме нагрузки, превышающей 1,5 номинального тока, помимо
обмоток может ограничиваться некоторыми другими частями трансформатора, такими
как вводы, концевые кабельные соединения, устройства переключения ответвлений
обмоток и соединения. Причиной ограничения работы трансформатора может быть
также расширение и давление масла.
Допустимые перегрузки, рассчитанные для обмоток, не должны
ограничиваться нагрузочными характеристиками комплектующих трансформатор
изделий.
1.5.4 Трансформаторы
внутренней установки
Если трансформаторы
предназначены для внутренней установки, необходимо к значению номинального
превышения температуры масла в верхних слоях внести поправку на окружающую
среду. Такое дополнительное увеличение превышения температуры следует
определять в основном при испытаниях трансформаторов (см. п. 2.7.6).
1.5.5 Воздействия внешних факторов
Ветер, солнце и дождь могут в определенной степени
влиять на нагрузочную способность распределительных трансформаторов, но
поскольку воздействие этих факторов нерегулярно, учитывать их нецелесообразно.
В настоящем пункте рассматриваются трехфазные
трансформаторы номинальной мощностью не более 100 MB×А, на которые распространяются ограничения по
сопротивлению короткого замыкания, приведенные в 1.3.2.
1.6.2 Ограничения тока и температуры
Не следует превышать приведенные в таблице 1
предельные значения тока нагрузки, температуры наиболее нагретой точки обмоток,
температуры масла в верхних слоях и температуры металлических частей,
соприкасающихся с изоляционным материалом. Кроме того, следует иметь в виду,
что при температуре наиболее нагретой точки, превышающей 140-160 °С, возможно
выделение пузырьков газа, снижающих электрическую прочность изоляции
трансформатора (см. 1.4.1.2. Опасность кратковременных воздействий).
Кроме обмоток, работа трансформатора в режиме
нагрузки, превышающей 1,5 номинального тока, может ограничиваться также
возможностями других частей трансформатора, таких как вводы, концевые кабельные
соединения, устройства переключения ответвлений и соединения. Причиной
ограничения работы трансформатора может быть также расширение и давление масла.
Следует учитывать и характеристики такого присоединенного оборудования, как
кабели, выключатели, трансформаторы тока и т.д.
Допустимые
перегрузки, рассчитанные для обмоток, не должны ограничиваться нагрузочными
характеристиками комплектующих трансформатор изделий.
Во время работы в условиях нагрузки, превышающей
номинальную, или непосредственно после такой работы трансформаторы могут не
удовлетворять требованиям ГОСТ 11677 к термической стойкости при коротком
замыкании, допускающем длительность токов короткого замыкания 2с. Однако в
большинстве случаев в условиях эксплуатации длительность тока короткого
замыкания меньше 2с.
Если нет других ограничений для регулирования
напряжения с изменяемым потоком (ГОСТ 11677), то прикладываемое напряжение не
должно превышать 1,05 номинального напряжения (основное ответвление) или
напряжения ответвления (другие ответвления) на любой обмотке трансформатора.
Для трансформаторов большой мощности следует учитывать
дополнительные ограничения, связанные, в основном, с сильными потоками
рассеяния. В связи с этим целесообразно указывать при заказе трансформатора или
по запросу нагрузочную способность трансформаторов специального назначения (см.
приложение С).
Метод расчета термического износа изоляции для всех
трансформаторов одинаков. Однако рекомендуется выполнять машинный расчет по
фактическим тепловым характеристикам каждого индивидуально рассматриваемого
трансформатора, а не использовать данные таблиц допустимых нагрузок,
приведенных в разделе 3.
Существующий уровень знаний, требования высокой
надежности трансформаторов большой мощности, связанные с последствиями их
повреждения, а также приведенные ниже положения обуславливают более
консервативный и более индивидуальный подход к рекомендациям для этих
трансформаторов, чем для трансформаторов меньшей мощности:
а) сочетание потока рассеяния и главного
намагничивающего потока в стержнях или ярмах магнитной системы обусловливает
значительную подверженность трансформаторов большой мощности перевозбуждениям,
особенно в условиях перегрузки;
б) последствия ухудшения механических свойств изоляции
под воздействием температуры и времени, включая износ, вызванный тепловым
расширением, для трансформаторов большой мощности могут быть более
значительными;
в) температура наиболее нагретой точки обмоток не
может быть определена при обычном испытании на нагрев. Даже если при таком
испытании номинальным током не появляется никаких отклонений от нормы, сделать
заключение о последствиях при более высоких токах нельзя, эта экстраполяция не
учитывается при конструировании трансформаторов;
г) рассчитанные по результатам испытаний на нагрев
номинальным током значения превышения температуры наиболее нагретой точки
обмоток для токов, превышающих номинальный, для трансформаторов большой
мощности могут быть менее достоверными.
1.7.2 Ограничения тока и температуры
Не следует превышать приведенные в таблице 1 предельные
значения тока нагрузки, температуры наиболее нагретой точки обмоток,
температуры масла в верхних слоях и температуры металлических частей,
соприкасающихся с изоляционным материалом. Кроме того, следует иметь в виду,
что при температуре наиболее нагретой точки, превышающей 140-160 °С, возможно
выделение пузырьков газа, снижающих электрическую прочность изоляции
трансформатора (см. 1.4.1.2. Опасность кратковременных воздействий).
1.7.3 Другие части трансформатора и присоединенное
оборудование
По 1.6.3
1.7.4 Требования к стойкости при коротком замыкании
Наиболее значительным ограничением перегрузки
трансформатора является температура наиболее нагретой точки обмотки: необходимо
стремиться к тому, чтобы с возможно большей точностью определять эту
температуру. В настоящее время начинают постепенно выполнять непосредственное
ее измерение (оптическими волоконными светопроводами с датчиками или другими
приборами аналогичного назначения). Такие измерения должны улучшить оценку
температуры наиболее нагретой точки по сравнению с методами расчета,
приведенными в п. 2.4.
Следует иметь в виду, что формулы, приведенные в
настоящем стандарте, основаны на ряде упрощений. Приведенная на рисунке 1 схема
распределения температуры является упрощением более сложной действительной
картины распределения температуры. Итак, приняты следующие упрощения:
а) температура масла внутри обмоток повышается линейно
от нижней части к верхней независимо от вида охлаждения;
б) превышение температуры проводника увеличивается
линейно по высоте обмотки и параллельно превышению температуры масла с
постоянной разностью g между двумя прямыми линиями (g - разность между превышением средней температуры, измеренной
методом сопротивления, и превышением средней температуры масла);
в) превышение температуры наиболее нагретой точки
должно быть выше превышения температуры проводника в верхней части обмотки, как
показано на рисунке 1, поскольку необходимо учесть увеличение дополнительных
потерь. Для учета этих нелинейностей за разность температур наиболее нагретой
точки и масла в верхней части обмотки принято обозначение Нg. Коэффициент Н может
иметь значения от 1,1 до 1,5 в зависимости от мощности трансформатора,
сопротивления короткого замыкания и конструкции обмотки. При построении
графиков и составлении таблиц раздела 3 настоящего стандарта для
распределительных трансформаторов использовано значение 1,1, для
трансформаторов средней и большой мощности - 1,3.
Разность между главными обмотками при охлаждении ON обычно
незначительна. Для любой обмотки за температуру масла на выходе из обмотки
принимается температура смеси масла в верхней части бака.
За температуру масла на выходе из обмотки при видах
охлаждения OF и OD принимается температура масла в нижней части обмоток
плюс удвоенная разность средней температуры масла в средней части
рассматриваемой обмотки и температуры масла в нижней части обмотки.
В силу различий в распределении потоков масла разные
виды охлаждений следует рассматривать отдельно. Предполагается, что в
трансформаторах с охлаждением ОN и OF циркуляция
масла в обмотке осуществляется термосифоном, а в трансформаторах с охлаждением
OD - в основном насосом и практически
не зависит от градиента температуры масла.
2.3.3 В трансформаторах с видами
охлаждения OF и OD (среднюю температуру масла следует определять
наилучшим из известных методов, так как от этого непосредственно зависит расчет
температуры наиболее нагретой точки. В ГОСТ 3484.2 приведен ряд методов
определения значения, используемого только при расчете некоторых поправок на
превышение средней температуры обмотки. В настоящем стандарте использован в
основном альтернативный метод (см. приложение В) определения средней
температуры масла по результатам испытаний.
2.3.5 Для расчета превышения температуры наиболее
нагретой точки в постоянном, циклическом или другом режиме можно использовать
тепловые характеристики, полученные из различных источников:
а) результатов специальных испытаний на нагрев, в том
числе и непосредственных измерений температуры наиболее нагретой точки или
температуры масла на выходе из обмоток (при отсутствии непосредственного
измерения наиболее нагретой точки коэффициент наиболее нагретой точки N может быть сообщен только изготовителем);
б) результатов обычного испытания на нагрев;
в) значений превышения температуры при номинальном
токе.
В таблице 2 приведены тепловые характеристики, которые
использовались при составлении таблиц допустимых нагрузок раздела 3 настоящего
стандарта. Следует отметить, что если для трансформаторов большой мощности
превышение средней температуры обмотки при номинальном токе равно 65 °С для
видов охлаждения ОN и OFи70 °С
- для вида охлаждения OD, то в
зависимости от конструкции трансформатора превышение температуры наиболее
нагретой точки при номинальном токе может составлять более 78 °С.
Для вида охлаждения ON максимальная температура наиболее нагретой точки при
любой нагрузке К равна сумме
температуры охлаждающей среды, превышения температуры масла в верхних слоях и
разности температур наиболее нагретой точки и масла в верхних слоях
(1)
2.4.2 Вид охлаждения OF
Для вида охлаждения OF метод расчета основан на температуре масла в нижней и
средней частях обмотки и средней температуре масла, как указано в 2.3.2. Таким
образом, максимальная температура наиболее нагретой точки при любой нагрузке К равна сумме температуры охлаждающей
среды, превышения температуры масла в нижней части обмотки, разности температур
масла на выходе из обмотки и в нижней части, а также разности температур
наиболее нагретой точки и масла на выходе из обмотки
Для вида охлаждения OD метод расчета, в основном, такой же, как и для вида охлаждения OF, за
исключением того, что к значению qh,
добавляется поправка на изменение омического сопротивления обмоток от
температуры
(при К>1)(3)
где qh рассчитывают по формуле (2) без учета влияния
изменений омического сопротивления;
qhr- температура наиболее
нагретой точки при номинальной нагрузке. Для получения более точных результатов
следует обращаться за консультацией к изготовителю.
2.4.4 Поправки к формулам расчета
При расчете максимальной температуры наиболее нагретой
точки по приведенным выше формулам теоретически возможно вводить различные
поправки, например, на изменение в зависимости от температуры:
а) нагрузочных потерь;
б) отношения омических потерь и потерь на вихревые
токи в обмотке;
в) вязкости масла.
Для видов охлаждения ONи OFизменение вязкости при изменении температуры компенсируется
изменением сопротивления обмоток. В настоящем стандарте эти два явления не
принимаются во внимание.
Для вида охлаждения OD влияние вязкости масла на превышение температуры незначительно.
Следует учитывать изменение омического сопротивления, например, введением
поправки в формулу (3).
Любое изменение режимов нагрузки рассматривается как
ступенчатая функция. Прямоугольный график нагрузки, используемый при
составлении таблиц раздела 3 настоящего стандарта, состоит из одной ступени,
направленной вверх, и через некоторое время одной ступени, направленной вниз.
Для непрерывно изменяющейся нагрузки ступенчатая функция применяется к меньшим
интервалам времени, а для расчета температуры наиболее нагретой точки требуется
программа машинного расчета (см. 2.8).
Превышение температуры масла (например, в нижней
части) в конце интервала времени t определяют по формуле
где Dqbi -
начальное превышение температуры масла в нижней части;
Dqbu -
установившееся превышение температуры масла в нижней части при нагрузке,
прикладываемой в течение этого интервала времени;
t0- постоянная времени масла.
При любом изменении нагрузки разность температур
обмотки и масла изменяется и достигает нового значения с характерной постоянной
времени обмотки. В соответствии с причинами, приведенными в 2.3.4, эта
постоянная не принимается в расчет. Принимается, что значение коэффициента
нагрузки Кy в последнем выражении формулы (1) и двух последних
выражениях формулы (2) мгновенно достигает нового значения.
Кроме всех других воздействий, которыми можно было бы
пренебречь, изоляция подвергается термохимическому износу. Этот процесс
является кумулятивным и приводит к недопустимому ее состоянию по некоторым
критериям. Согласно закону Аррениуса, период времени до достижения этого
состояния в зависимости от скорости химической реакции выражается формулой
Примечание. В настоящем стандарте используется отношение
Монтсингер, которое, по приведенному выше определению, является упрощением
основного, используемого в других руководствах по нагрузке, закона Аррениуса
относительно термохимического износа. Для рассматриваемого в настоящем
стандарте диапазона температур использование отношения Монтсингер считается
достаточным и, в сущности, дает оценку термического износа с запасом прочности.
Пока не существует единственного и простого критерия
окончания срока службы, который мог бы быть использован для количественной
оценки полезного срока службы изоляции трансформатора, однако можно сделать
сравнения, основанные на скорости износа изоляции. Это величина, обратная сроку
службы, выражаемая отношением Монтсингер
Скорость износа = постоянная´е-rq.
Значение постоянной в этом уравнении зависит от многих
факторов: первоначального состава целлюлозных продуктов (смесь исходных
материалов, химические добавки) и параметров окружающей среды (содержание
влаги, свободного кислорода в системе).
Однако независимо от этих изменений в интервале
температуры от 80 до 140 °С, соответствующей реальным условиям, коэффициентом
изменения температуры допускается принимать постоянное значение r. При определении его значения учитывают тот факт, что
скорость износа удваивается при каждом изменении температуры приблизительно на
6 °С; такое значение принято в настоящем стандарте.
Скорость износа определяется температурой наиболее
нагретой точки. Для трансформаторов, соответствующих требованиям ГОСТ 11677,
эталонное значение этой величины при номинальной нагрузке к нормальной
температуре охлаждающей среды принимается равным 98 °С. В настоящем стандарте
относительная скорость износа при этой температуре принимается равной единице.
Во многих трансформаторах применяется термически
высококачественная изоляция. Поскольку в ГОСТ 3484.2 этот вид изоляции для
масляных трансформаторов не рассматривается, то допустимые пределы превышения
температуры, обусловленные улучшением термической стойкости изоляции,
устанавливаются по согласованию между изготовителем и потребителем. В
большинстве случаев трансформаторы с такой изоляцией имеют нормальный
предполагаемый срок службы при базовой температуре наиболее нагретой точки 110
°С.
Для трансформаторов, отвечающих требованиям ГОСТ
11677, относительная скорость термического износа изоляции принята равной
единице для температуры наиболее нагретой точки 98 °С, что соответствует работе
трансформатора при температуре охлаждающей среды 20 °С и превышению температуры
наиболее нагретой точки 78 °С. Относительная скорость износа определяется по
формуле
.(7)
Из данных, приведенных ниже, следует, что эта формула
содержит значительную зависимость относительной скорости износа изоляции от
температуры наиболее нагретой точки:
qh
Относительная скорость износа изоляции
80
0,125
86
0,25
92
0,5
98
1,0
104
2,0
110
4,0
116
8,0
122
16,0
128
32,0
134
64,0
140
128,0
2.6.3 Расчет сокращения срока службы
Сокращение срока службы, вызванное месячной, суточной
или часовой нагрузкой при температуре наиболее нагретой точки 98 °С, выражается
«нормальными» месяцем, сутками или часами.
Если нагрузка и температура охлаждающей среды
постоянны в течение определенного периода времени, то относительное сокращение
срока службы равно Vt, где t - рассматриваемый период времени. То же самое относится
к постоянному режиму нагрузки при изменяющейся температуре охлаждающей среды,
если при этом используется базовое значение температуры охлаждающей среды (см.
2.7).
Обычно, когда изменяется режим нагрузки и температура
охлаждающей среды, относительная скорость сокращения срока службы изменяется во
времени. Относительный износ изоляции (или относительное сокращение срока
службы) в течение определенного периода времени составит
Для трансформаторов наружной установки с воздушным
охлаждением за температуру охлаждающей среды принимается действительная
температура воздуха. Для распределительных трансформаторов внутренней установки
поправка на температуру охлаждающей среды приведена в 2.7.6. Для
трансформаторов с водяным охлаждением за температуру охлаждающей среды
принимается температура воды на входе в теплообменник, которая во времени
изменяется меньше, чем температура воздуха.
При перегрузке продолжительностью более нескольких
часов следует учитывать изменение температуры охлаждающей среды. По желанию
потребителя эти изменения можно учитывать при помощи одного из следующих
методов:
а) использовать для расчета термического износа
изоляции эквивалентную температуру охлаждающей среды; для расчета максимальной
температуры наиболее нагретой точки использовать эквивалентную температуру
охлаждающей среды и среднее значение месячных максимумов (2.7.2 и 2.7.5);
б) допускается непосредственно использовать кривую
изменения фактической температуры (2.7.4);
в) допускается получить приблизительное значение
изменяющейся температуры охлаждающей среды при помощи двойной синусоидальной
функции (2.7.5).
Если температура охлаждающей среды заметно изменяется
при перегрузках, в тепловом расчете следует использовать ее эквивалентное
значение, так как оно будет больше среднеарифметического значения.
Эквивалентная температура охлаждающей среды - это
условно постоянная температура, которая в течение рассматриваемого периода
времени вызывает такой же износ изоляции, как и изменяющаяся температура
охлаждающей среды за такой же промежуток времени (сутки, месяц или год).
Если с увеличением температуры на 6 °С скорость износа
изоляции удваивается и можно предположить, что изменение температуры
охлаждающей среды происходит по синусоидальной форме, то эквивалентную
температуру охлаждающей среды определяют по формуле
,(9)
где q - средняя температура;
- отклонение температуры за рассматриваемый период
(разность средних значений максимума и минимума).
Поправочный коэффициент на среднюю температуру может
быть также определен по кривой, изображенной на рисунке 2, который является
иллюстрацией приведенной выше формулы.
Рисунок 2 - Поправка на среднюю температуру для получения
эквивалентной температуры
2.7.3 Температура охлаждающей среды для расчета
наиболее нагретой точки qm
Эквивалентная температура охлаждающей среды может быть
использована для расчета термического износа изоляции, но не может быть
использована для контроля максимальной температуры наиболее нагретой точки в
период перегрузки. Для такого контроля рекомендуется принимать среднее значение
месячных максимумов. Использование абсолютного максимума не считается
целесообразным вследствие малой вероятности его появления и влияния тепловой
постоянной времени.
Если расчеты
износа изоляции и температуры наиболее нагретой точки производятся для нагрузки
продолжительностью, превышающей номинальное значение на несколько суток, то
использование предусмотренной на этот период реальной кривой изменения
температуры может быть более приемлемым. В таком случае кривая изменения
температуры охлаждающей среды должна быть представлена рядом отдельных
значений, соответствующих интервалу времени, выбранному для определения
изменения нагрузки.
Для вычислений, проводимых на многие сутки или месяцы
наперед, более удобно рассматривать температуру охлаждающей среды,
представляемую двумя синусоидальными функциями (первая характеризует годичное,
вторая - суточное изменение температуры)
(10)
где qay -
среднегодовая температура охлаждающей среды, °С;
А - амплитуда годового изменения среднесуточной
температуры охлаждающей среды, °С;
В - амплитуда суточного изменения для расчета скорости
износа изоляции, °С;
Вт- амплитуда
суточного изменения для расчета максимальной температуры наиболее нагретой
точки, °С;
ДХ - самый жаркий день в году;
ТХ - самое жаркое время суток;
cутки -
порядковый номер суток с начала года (например, 1 февраля = 32);
час - время суток (например, 13 ч 15 мин = 13,25).
Расчет этих параметров производят по отдельной
программе, приведенной в приложении D, введением четырех типичных значений
температур для каждого месяца года.
Трансформатор,
предназначенный для установки в помещении, подвергается дополнительному
перегреву, значение которого составляет около половины значения превышения
температуры воздуха в этом помещении. Испытания показали, что дополнительный
перегрев масла в верхних слоях изменяется под действием тока нагрузки
приблизительно так же, как изменяется превышение температуры в верхних слоях.
Для трансформаторов,
установленных в металлическом или бетонном помещении, можно использовать
формулу (1), заменив Dqor на :
,
где - дополнительный
перегрев масла в верхних слоях при номинальной нагрузке. Этот дополнительный
перегрев рекомендуют определять во время испытаний, однако если результаты
таких испытаний отсутствуют, допускается в качестве справочных использовать
значения, приведенные в таблице 3. Приблизительное значение дополнительного
перегрева масла в верхних слоях получают делением значений, приведенных в
таблице 3, на два.
Таблица 3 - Поправки на температуру охлаждающей среды для
трансформаторов внутренней установки
Вид помещения
Количество
установленных
Поправка
(добавляется к эквивалентной температуре охлаждающей среды), °С
трансформаторов
номинальная
мощность трансформатора, кВ·А
250
500
750
1000
Подземные камеры с
1
11
12
n
14
естественной вентиляцией
2
12
13
14
16
3
14
17
19
22
Подвальные этажи и
1
7
8
9
10
сооружения с незначительной
2
8
9
10
12
естественной вентиляцией
3
10
13
15
17
Сооружения с хорошей естественной вентиляцией,
1
3
4
5
6
подземные камеры и подвальные этажи с
2
4
5
6
7
принудительной вентиляцией
3
6
9
10
13
Трансформаторные киоски (см. примечание 2)
1
10
15
20
-
Примечания
1. Приведенные
выше значения температурных поправок были рассчитаны для типичных режимов
нагрузки подстанций с использованием характерных значений потерь в
трансформаторах. Поправки получены в результате проведения серии испытаний с
естественным и принудительным охлаждением в подземных камерах и закрытых
подстанциях, а также в результате выборочных измерений, проводимых на
подстанциях и в трансформаторных киосках.
2. Если испытание
на нагрев было проведено на трансформаторе, установленном в киоске, как на
едином собранном устройстве, внесение поправки на температуру внутри киоска
не требуется.
2.8 Программа машинного расчета
2.8.1 Логическая схема
Расчет коэффициентов нагрузки применительно к данному
трансформатору при заданном графике нагрузки с учетом изменения температуры
охлаждающей среды, заданного ограничения температуры наиболее нагретой точки и
износа производится методом итерации, при выполнении которого необходимо использование
компьютера. Логическая схема такого метода итерации, включающая основные
принципы, установленные настоящим стандартом, показана на рисунке 3.
Подобный метод итерации используется при выборе
проектировщиком номинальных значений параметров для новых трансформаторов, если
известны режимы нагрузки и температура охлаждающей среды.
Программа должна быть составлена таким образом, чтобы
потребитель смог ввести исходные тепловые характеристики трансформатора, график
нагрузки на заданный период, характер изменения температуры охлаждающей среды
на этот период, а также необходимые, по его мнению, специальные ограничения
температуры и износа.
Максимальную температуру наиболее нагретой точки и
относительный износ рассчитывают для заданного графика нагрузки. Если
максимальная температура не превышена и износ ниже принятого предельного
значения, расчет повторяют при увеличенном значении множителя F,применяемого к каждой отдельной
нагрузке К1К2,..., Кn через постоянные интервалы
времени t1, t2..., tn. Множитель F
повышают ступенями на 1 % для каждой итерации до тех пор, пока не будет
достигнут один из пределов. Если при начальном расчете относительный износ
больше принятого значения, расчет повторяют, используя уменьшенное до 2 %
значение F.
Увеличение на множитель нагрузки и допуски на
предельную температуру могут быть выбраны по-разному, в зависимости от типа
трансформатора и параметров нагрузки. Составителю программы следует учитывать,
что при температуре наиболее нагретой точки в пределах от 100 до 140 °С с увеличением
коэффициента нагрузки на 2 % максимальная температура наиболее нагретой точки
увеличивается более чем на 2 °С, а относительный износ приблизительно на 25 %.
Начало
ВВОД
ДАННЫХ
Характеристики трансформатора
Вид охлаждения: ONAN, ONAF, OF или OD
Dqor - превышение температуры масла в верхних слоях при номинальном токе
для видов охлаждения ONAN и ONAF;
Dqbr - превышение температуры масла в нижних слоях при номинальном токе
для видов охлаждения OF и OD;
Dqimr – превышение средней температуры масла при номинальном токе;
Hgr – разность температур наиболее нагретой точки и масла на выходе при
номинальном токе;
х – показатель степени при расчете температуры масла;
y –
показатель степени при расчете температуры обмотки;
R –
отношение нагрузочных потерь к потерям холостого хода;
t0 –
тепловая постоянная времени масла, ч;
qhr – номинальная температура наиболее нагретой точки при скорости
износа, равной единице (98 °С, 110 °С или другое соответствующее базовое значение (см. 2.6.1)
Цикл нагрузки
Продолжительность цикла, количество интервалов в
цикле, значение нагрузки в относительных единицах для каждого интервала;
Температура охлаждающей среды
Эквивалентная температура охлаждающей среды и
суточная температура (qE, qM) или температура охлаждающей среды для каждого
интервала цикла нагрузки или характеристики для расчета по методу двойной
синусоиды (qay, А, В, Вт,
ДХ, ТХ)
Ограничения
qhмакс - максимально допустимая температура наиболее
нагретой точки;
qомакс - максимально допустимая температура масла в верхних
слоях;
Lмакс
- максимально допустимый относительный износ;
F -
уточнить, имеет ли множитель нагрузки установленное значение F = 1.
Следует принимать такие допуски, чтобы избежать
колебания результатов, обеспечивая при этом достаточную точность. При проверке
программы с примерами, приведенными в таблицах 4 и 5, желательно получить более
высокую точность, уменьшая эти допуски.
При расчете
может быть использован не только метод итерации, но и другие альтернативные
методы, если они дают аналогичные результаты.
2.8.2 Примеры расчета
Для того, чтобы показать диапазон значений входных и выходных
данных и дать возможность потребителю проверить свою программу, в таблицах 4 и
5 приведены примеры расчета.
В первом примере (таблица 4) приведен простой расчет
нагрузки за одни сутки с постоянной температурой охлаждающей среды и простым
графиком нагрузки.
Второй пример (таблица 5) является расчетом нагрузки
за целый год с тремя различными графиками нагрузки в течение года и
температурой охлаждающей среды, представленной двойной синусоидальной функцией.
Таблица 4 - Данные для расчета нагрузки за одни сутки при
постоянной эквивалентной температуре охлаждающей среды
*** Ввод (1) *** Номинальные характеристики и данные
трансформатора
категория трансформатора: распределительный;
вид охлаждения: ONAN
Dqor
-
превышение температуры масла в верхних слоях, °С
55,00
Dqimr
- превышение средней температуры масла, °С
44,00
Hqr
- разность температур наиболее нагретой точки и масла в верхних слоях,
°С
23,00
х
- показатель степени при расчете температуры масла
0,80
у
-
показатель степени при расчете температуры обмотки
1,60
R
- отношение нагрузочных потерь к потерям холостого хода
5,00
t0
-
тепловая постоянная времени масла, ч
3,00
qhr
-
температура наиболее нагретой точки нормального износа, °С
98,00
*** Ввод (2) ***
Заданный график нагрузки
Начало
Конец
Продолжительность,
ч
Нагрузка, отн.
ед.
1
0:00
12:00
12,00
0,70
2
12:00
14:00
2,00
1,340
3
14:00
24:00
10,00
0,700
*** Ввод (3) ***
Данные температуры охлаждающей среды
qE
-
эквивалентная температура охлаждающей среды, °С
30,00
qамакс
-
максимальная суточная температура, °С
40,00
*** Ввод (4) *** Ограничения по температуре и нагрузке
qомакс
-
предельная температура масла в верхних слоях, °С
115,00
qhмакс
-
предельная температура наиболее нагретой точки, °С
140,00
Lмакс
-
предельный относительный износ
1,00
F
- множитель кривой нагрузки (постоянная или изменяющаяся величина)
ПОСТОЯННАЯ
*** Вывод ***
Температура масла в верхних слоях, макс, °С
Температура наиболее
нагретой точки, макс,°С
Относительный износ
за сутки, отн. ед.
98,35
135,08
0,935
Температура масла в верхних слоях, °С
Температура наиболее нагретой точки, °С
1
75,34
88,34
2
98,35
135,08
3
76,15
89,15
Таблица 5 - Данные для расчета нагрузки на полный год при
температуре охлаждающей среды, определяемой методом двух синусоид, и по трем
различным графикам нагрузки
*** Ввод (1) *** Номинальные характеристики и данные
трансформатора
категория трансформатора: распределительный;
вид охлаждения: ONAN
Dqor
-
превышение температуры масла в верхних слоях, °С
55,00
Dqimr
- превышение средней температуры масла, °С
44,00
Hqr
- разность температур наиболее нагретой точки и масла в верхних слоях,
°С
23,00
х
- показатель степени при расчете температуры масла
0,80
у
-
показатель степени при расчете температуры обмотки
1,60
R
- отношение нагрузочных потерь к потерям холостого хода
5,00
t0
-
тепловая постоянная времени масла, ч
3,00
qhr
-
температура наиболее нагретой точки нормального износа, °С
В настоящей части
приведены допустимые режимы нагрузок различных типов трансформаторов. Данные
таблиц и рисунков 3.2-3.4 рассчитаны по формулам, приведенным в 2.4-2.6, и с
использованием тепловых характеристик трансформатора (таблица 2).
Не следует ожидать
высокой точности от кривых на рисунках и данных таблиц из-за принятых
необходимых допущений:
а) суточное
изменение нагрузки представлено упрощенным и двухступенчатым графиком (рисунок
4);
б) используемые при
расчете тепловые характеристики (указанные в таблице 2) могут не соответствовать
характеристикам рассматриваемого трансформатора;
в) температура
охлаждающей среды за всю продолжительность графика нагрузки (24 ч) принимается
постоянной;
г) нецелесообразно
учитывать при расчете поправочный коэффициент на изменение сопротивления обмоток
от температуры (2.4.3) в таблицах, в которых значения не зависят от температуры
охлаждающей среды. Вместо него для трансформаторов с охлаждением OD этот поправочный коэффициент заменен следующим
(12)
Потребителям настоятельно рекомендуется делать свои
собственные расчеты на основе более точных тепловых характеристик и
использовать более реальный график нагрузки.
Для того, чтобы
пользоваться рисунками и таблицами, приведенными в 1.4 и 3.5, необходимо
преобразовать суточный график нагрузки в упрощенный двухступенчатый в соответствии
с рисунком 4. К1 и К2 - ступени нагрузки, где К2- максимум нагрузки. Продолжительность максимума нагрузки - t часов. Методы определения этой продолжительности для
прямоугольного графика нагрузки зависят от некоторых факторов; в 3.2.2, 3.2.3 и
3.2.4 приведены рекомендуемые методы для различных видов реальных графиков
нагрузки.
Если эквивалентность
двухступенчатого графика нагрузки вызывает сомнение, следует сделать несколько
допущений и принять график с наибольшим запасом.
Пример упрощенного
применения руководства по нагрузке силовых масляных трансформаторов приведено в
приложении Е.
В этом случае значение t следует определять, как показано на рисунке 5.
Для участка графика нагрузки без максимума значение К1 определяют как среднее
значение нагрузки без максимума.
Рисунок 5 - График нагрузки с одним максимумом
3.2.3 График
нагрузки с двумя максимумами равной амплитуды, но различной продолжительности
При двух максимумах примерно равной амплитуды, но
различной продолжительности значение t определяют для максимума большей продолжительности, а
значение К1 должно
соответствовать среднему значению оставшейся нагрузки.
Пример графика нагрузки представлен на рисунке 6.
Рисунок 6 - График нагрузки с двумя максимумами равной
амплитуды и различной продолжительности
3.2.4 График
нагрузки с последовательными максимумами
Если график нагрузки состоит из нескольких
последовательных максимумов, значение tпринимают достаточной продолжительности, чтобы
охватить все максимумы, а значение К1должно соответствовать среднему значению оставшейся нагрузки, как показано
на рисунке 7.
Рисунок 7 - График нагрузки с последовательными максимумами
Если ток нагрузки в течение некоторого времени
значительно не изменяется, допускается использовать постоянный эквивалентный
ток нагрузки. Значения приемлемого коэффициента нагрузки К = К24 для продолжительного режима при различных температурах
охлаждающей среды приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Допустимый коэффициент нагрузки для
продолжительного режима K24 при различных температурах охлаждающей среды
(охлаждение ONAN, ON, OFиOD)
На рисунках, помещенных ниже, приведены сведения для
четырех категорий трансформаторов и восьми значений температуры охлаждающей среды:
- распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN -
рисунок 9;
- трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON - рисунок 10;
- трансформаторы средней и большой мощности c охлаждением OF - рисунок 11;
- трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OD - рисунок 12
Если температура охлаждающей среды находится в
интервале между двумя значениями, следует выбрать ближайшее большее значение
или проинтерполировать между двумя наиболее близкими значениями.
По графикам нагрузки можно определить допустимую
перегрузку K2 при заданных продолжительности t перегрузки
и начальной нагрузке K1
Эти графики нагрузки можно также использовать для
выбора номинальной мощности трансформатора (с нормальным сроком службы) для
заданного прямоугольного графика нагрузки, выраженного отношением K2/K1 принимая, что прикладываемые напряжения остаются
постоянными. Для этого достаточно найти точку пересечения кривой,
соответствующей продолжительности перегрузки K2 с прямой
постоянного наклона K2/K1. Эту
прямую определяют так: на оси ординат откладывают точки K2 = 1, на оси абсцисс - K1 = 1,
затем соединяют их (см. приведенный ниже пример 2 и соответствующий рисунок 8).
Пример 1. Распределительный трансформатор мощностью 2 МВ·А с
охлаждением ONAN, начальная нагрузка 1 МВ×А. Определить допустимую нагрузку продолжительностью 2
ч при температуре охлаждающей среды 20 °С, принимая напряжение неизменным
qа = 20 oC; K1 = 0,5; t = 2 ч
На рисунке 9 K2 = 1,56,
однако в стандарте приведено предельное значение 1,5. Следовательно, допустимая
нагрузка продолжительностью 2 ч равна 3 MB×А (затем снижается до 1 МВ×А).
Пример 2. Распределительный трансформатор с охлаждением ONAN должен эксплуатироваться каждый
день с нагрузкой 1750 кВ×А в течение 8 ч и
с нагрузкой 1000 кВ×А в течение
остальных 16 ч при qа = 20 °С
По графику, приведенному на рисунке 9, по прямой t = 8 и по
отношению K1/K2, = 1,75 находят значения K2 = 1,15 и
K1 = 0,66 (см. рисунок 8). Отсюда номинальная мощность
трансформатора составляет
кВ·А
Рисунок 8 - Иллюстрация примера 2
Рисунок 9 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN
Допустимые режимы нагрузки с нормальным сокращением
срока службы
Окончание
рисунка 9
Рисунок 10 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON.
Допустимые режимы нагрузки с нормальным сокращением
срока службы
Окончание рисунка 10
Рисунок 11 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OF.
Допустимые режимы нагрузки с нормальным сокращением срока
службы
Окончание рисунка 11
Рисунок 12
- Трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением OD
Допустимые режимы нагрузки с нормальным
сокращением срока службы
Приведенные ниже таблицы предназначены для
информирования потребителя о перегрузках, которые может выдержать трансформатор
без превышения предельного значения температуры наиболее нагретой точки обмотки
(таблица 1), а также о сокращении срока службы, вызываемом этими перегрузками,
если тепловые характеристики трансформатора соответствуют приведенным в таблице
2. В 24 таблицах приведены значения для трансформаторов четырех категорий и
шести значений t (от 0,5 до 24 ч):
распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN-
таблицы 7-12;
трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON - таблицы 13-18;
трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OF- таблицы 19-24;
трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OD- таблицы 25-30.
С помощью этих таблиц можно проверить графики
допустимых режимов нагрузки при различных значениях K1 и K2 для
данной температуры охлаждающей среды и определить для данного случая сокращение
срока службы (выражается в «нормальных» сутках, т. е, в эквивалентных сутках
работы при номинальной мощности и температуре охлаждающей среды 20 °С).
Температура и суточное сокращение срока службы для
этих аварийных режимов рассчитывались на основе циклического режима. Если
реальная ситуация требует только односуточного аварийного режима, которому
предшествуют и за которым следуют сутки с более низкой нагрузкой, то
рассчитанные значения сокращения срока службы будут больше фактических и, таким
образом, будут содержать определенный запас по износу.
Относительное сокращение срока службы приводится в
таблицах с точностью до трех знаков. Такая точность может показаться
неоправданней, но это облегчает построение графиков и выполнение интерполяции
при условии, что полученные значения будут округлены по окончании расчетов.
Пример 1. Определить сокращение срока службы за сутки и
температуру наиболее нагретой точки трансформатора средней мощности,
работающего в следующих условиях:
По данным таблицы 23 V=
31,8; Dqh = 121 °С для температуры охлаждающей среды 20 °С.
Учитывая, что фактическая температура охлаждающей среды равна 30 °С, находим
L = 31,8 х
3,2 = 101,8 «нормальных» суток;
qh =
121 + 30 = 151 °С.
Температура наиболее нагретой точки превышает
рекомендуемое предельное значение 140 °С. Этого режима нагрузки следует
избегать.
В приложениях G-I приведены: уточненный метод преобразования реального
графика нагрузки; дополнительные сведения по температуре охлаждающей среды,
упрощенные таблицы аварийных перегрузок и допустимых систематических нагрузок,
а также пример расчета температуры обмотки и относительного износа изоляции без
применения ЭВМ.
Таблица 7 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 0,5 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное
сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1, и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
умножить значение, приведенное в таблице, на
указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,001
0,006
0,032
32
40
48
0,8
0,001
0,006
0,033
0,093
36
44
52
57
0,9
0,001
0,006
0,034
0,095
0,292
41
48
57
62
67
1,0
0,002
0,006
0,036
0,099
0,301
1,00
45
53
61
66
72
78
1,1
0,002
0,007
0,038
0,104
0,312
1,03
3,72
50
58
66
71
77
83
89
1,2
0,002
0,008
0,042
0,112
0,330
1,08
3,84
14,9
55
63
72
77
82
88
95
101
1,3
0,003
0,011
0,049
0,125
0,359
1,14
4,02
15,5
64,7
61
68
77
82
88
94
100
107
114
1,4
0,005
0,014
0,061
0,148
0,407
1,25
4,30
16,2
67,2
302
67
74
83
88
93
99
106
113
120
127
1,5
0,007
0,022
0,083
0,191
0,495
1,45
4,77
17,5
70,8
314
1510
73
80
89
94
100
106
112
119
126
133
141
1,6
0,013
0,036
0,126
0,273
0,662
1,81
5,61
19,6
76,6
332
1570
79
86
95
100
106
112
118
125
132
140
148
1,7
0,025
0,066
0,213
0,437
0,992
2,52
7,21
23,5
86,9
361
1670
86
93
102
107
112
118
125
132
139
146
154
1,8
0,050
0,129
0,394
0,778
1,67
3,95
10,4
31,2
107
415
1830
92
100
108
114
119
125
131
138
145
153
161
1,9
0,104
0,263
0,782
1,50
3,11
6,98
17,2
47,0
146
520
2130
99
107
115
121
126
132
138
145
152
160
168
2,0
0,224
0,559
1,64
3,10
6,26
13,6
31,7
80,9
229
737
2730
107
114
123
128
133
139
146
153
160
167
175
Таблица 8 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 1 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное
сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды,°С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,001
0,006
0,032
35
41
48
0,8
0,002
0,006
0,034
0,093
40
46
53
57
0,9
0,002
0,007
0,037
0,098
0,292
45
51
58
63
67
1,0
0,002
0,008
0,040
0,106
0,310
1,00
50
57
64
68
73
78
1,1
0,003
0,010
0,047
0,118
0,337
1,07
3,72
56
63
70
74
79
84
89
1,2
0,005
0,014
0,058
0,140
0,382
1,17
3,98
14,9
62
69
76
80
85
90
96
101
1,3
0,008
0,022
0,080
0,180
0,461
1,34
4,39
16,0
64,7
69
75
83
87
92
97
102
108
114
1,4
0,015
0,038
0,123
0,258
0,612
1,66
5,11
17,9
69,8
302
76
82
90
94
99
104
109
115
121
127
1,5
0,031
0,073
0,214
0,419
0,918
2,28
6,46
21,1
78,3
327
1510
83
90
97
101
106
111
116
122
128
135
141
1,6
0,065
0,150
0,413
0,771
1,57
3,58
9,22
27,3
93,9
370
1640
91
97
104
109
113
119
124
130
136
142
149
1,7
0,146
0,329
0,871
1,57
3,05
6,46
15,2
40,5
125
450
1870
99
105
112
117
121
126
132
138
144
150
157
1,8
0,340
0,760
1,96
3,46
6,52
13,2
28,8
69,9
192
615
2310
107
113
120
125
129
135
140
146
152
158
165
1,9
0,826
1,83
4,66
8,12
15,0
29,4
61,5
139
347
983
3250
115
122
129
133
138
143
148
154
160
167
173
2,0
2,08
4,58
11,5
20,0
36,4
70,2
143
311
725
1860
5410
124
130
138
142
147
152
157
163
169
175
182
Таблица 9 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 2 ч. Допустимые нагрузки и
соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1, и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее
нагретой точки:
прибавить
температуру охлаждающей среды к превышению температуры, приведенному в таблице.
Если полученное значение температуры наиболее нагретой точки превышает
предельное значение, приведенное в таблице 1, такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,002
0,006
0,032
39
43
48
0,8
0,002
0,008
0,036
0,093
45
49
54
57
0,9
0,003
0,010
0,042
0,104
0,292
51
56
61
64
67
1,0
0,005
0,014
0,053
0,123
0,330
1,00
58
63
68
71
74
78
1,1
0,010
0,023
0,074
0,159
0,398
1,14
3,72
66
70
75
78
82
85
89
1,2
0,020
0,043
0,118
0,234
0,531
1,40
4,28
14,9
74
78
83
86
90
93
97
101
1,3
0,045
0,090
0,221
0,399
0,814
1,93
5,35
17,4
64,7
82
86
92
95
98
102
106
110
114
1,4
0,108
0,208
0,470
0,792
1,47
3,10
7,60
22,1
76,0
302
91
95
100
103
107
110
114
118
123
127
1,5
0,275
0,518
1,12
1,80
3,11
5,93
12,8
32,5
98,5
357
1510
100
104
110
113
116
120
124
128
132
137
141
1,6
0,745
1,38
2,88
4,51
7,48
13,3
26,0
57,4
150
472
1800
109
114
119
122
126
129
133
137
142
146
151
1,7
2,13
3,89
7,96
12,2
19,8
33,8
61,7
123
278
742
2430
119
124
129
132
135
139
143
147
151
156
161
1,8
6,36
11,5
23,3
35,4
56,3
93,9
165
308
628
1450
3950
129
134
139
142
146
149
153
157
162
166
171
1,9
19,9
35,9
71,8
108
170
280
480
866
1660
3440
8070
140
145
150
153
156
160
164
168
172
177
182
2,0
65,3
117
232
348
544
884
1500
2640
4880
+
+
151
156
161
164
167
171
175
179
183
+
+
Таблица 10 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 4 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное
сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1, и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,003
0,008
0,032
43
46
48
0,3
0,005
0,012
0,040
0,093
51
53
56
57
0,9
0,010
0,020
0,056
0,117
0,292
59
61
64
66
67
1,0
0,023
0,039
0,091
0,170
0,377
1,00
68
70
73
74
76
78
1,1
0,056
0,091
0,178
0,294
0,566
1,32
3,72
77
79
82
84
86
87
89
1,2
0,154
0,236
0,417
0,621
1,04
2,06
5,00
14,9
87
89
92
94
95
97
99
101
1,3
0,455
0,677
1,12
1,56
2,36
4,02
8,13
20,5
64,7
98
100
103
104
106
108
110
112
114
1,4
1,45
2,11
3,36
4,50
6,38
9,76
18,8
34,7
90,6
302
109
111
114
115
117
119
121
123
125
127
1,5
4,94
7,09
11,0
14,4
19,7
28,2
43,7
76,1
160
431
1510
120
122
125
127
128
130
132
134
137
139
141
1,6
17,9
25,5
38,8
50,1
66,8
92,7
135
211
371
790
2200
132
134
137
139
140
142
144
146
149
151
153
1,7
69,0
97,3
146
187
246
334
470
694
1100
1950
4190
144
147
149
151
153
155
157
159
161
163
166
1,8
282
394
587
745
971
1300
1790
2560
3830
6110
+
157
160
162
164
166
167
169
172
174
176
179
1,9
1220
1690
2500
3150
4080
5410
7370
+
+
+
+
171
173
176
177
179
181
183
+
+
+
+
2,0
5540
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
184
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Таблица 11 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 8 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное
сокращение срока службы (в «нормальных» сутках).
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1, и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,007
0,012
0,032
47
48
48
0,8
0,016
0,023
0,049
0,093
56
56
57
57
0,9
0,40
0,054
0,092
0,148
0,292
65
66
66
67
67
1,0
0,114
0,144
0,212
0,295
0,485
1,00
75
76
77
77
78
78
1,1
0,356
0,436
0,584
0,735
1,03
1,73
3,72
86
87
87
88
89
89
89
1,2
1,22
1,46
1,85
2,20
2,78
3,92
6,68
14,9
98
98
99
99
100
100
101
101
1,3
4,53
5,33
6,57
7,55
9,01
11,4
16,2
27,9
64,7
110
110
111
111
112
112
113
114
114
1,4
18,1
21,1
25,5
28,8
33,3
39,9
50,7
71,9
126
302
122
123
124
124
125
125
126
126
127
127
1,5
78,1
90,0
107
120
136
158
190
242
345
609
1510
136
136
137
137
138
138
139
140
140
141
141
1,6
360
412
486
538
604
690
807
974
1240
1770
3160
150
150
151
151
152
152
153
153
154
155
155
V
1770
2020
2360
2600
2890
3270
3760
4410
5350
6840
9770
164
165
165
166
166
167
167
168
168
169
170
1,8
9320
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
179
180
180
181
181
182
182
183
183
184
+
Таблица 12 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN,t
= 24 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы
(в «нормальных» сутках)
Для определения
графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K1,
и K2 и расчета соответствующего сокращения срока
службы необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее
нагретой точки:
прибавить
температуру охлаждающей среды к превышению температуры, приведенному в таблице.
Если полученное значение температуры наиболее нагретой точки превышает
предельное значение, приведенное в таблице 1, такой режим нагрузки недопустим.
K2
K1
0,25-1,5
0,7
0,032
48
0,8
0,093
57
0,9
0,292
67
1,0
1,00
78
1,1
3,72
89
1,2
14,9
101
1,3
64,7
114
1,4
302
127
1,5
1510
141
1,6
8080
156
1,7
+
171
Таблица 13 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON,t = 0,5 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения
графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K1,
и K2 и расчета соответствующего сокращения срока
службы необходимо:
умножить значение, приведенное в таблице, на
указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее
нагретой точки:
прибавить
температуру охлаждающей среды к превышению температуры, приведенному в таблице.
Если полученное значение температуры наиболее нагретой точки превышает
предельное значение, приведенное в таблице 1, такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,001
0,004
0,024
30
37
46
0,8
0,001
0,004
0,025
0,074
35
42
50
55
0,9
0,001
0,004
0,026
0,077
0,258
40
47
55
61
66
1,0
0,001
0,005
0,027
0,080
0,267
1,00
45
52
61
66
72
78
1,1
0,001
0,005
0,029
0,085
0,279
1,04
4,30
51
58
67
72
78
84
91
1,2
0,002
0,007
0,034
0,094
0,300
1,09
4,47
20,5
57
64
73
78
84
90
97
104
1,3
0,003
0,009
0,042
0,111
0,338
1,18
4,73
21,4
108
64
71
79
84
90
96
103
111
119
1,4
0,005
0,015
0,059
0,144
0,409
1,35
5,18
22,8
113
631
71
78
86
91
97
103
110
118
125
134
1,5
0,010
0,027
0,095
0,213
0,554
1,69
6,03
25,2
121
661
4040
78
85
93
98
104
110
117
125
133
141
150
1,6
0,022
0,054
0,174
0,365
0,868
2,39
7,76
29,9
135
710
4250
85
92
101
106
112
118
125
132
140
148
157
1,7
0,048
0,118
0,356
0,712
1,58
3,98
11,6
39,8
164
802
4590
93
100
109
114
119
126
133
140
148
156
165
1,8
0,113
0,271
0,794
1,54
3,28
7,69
20,4
62,3
226
994
5250
101
108
117
122
128
134
141
148
156
164
173
1,9
0,275
0,652
1,88
3,60
7,45
16,8
41,7
116
373
1430
6650
110
117
125
130
136
142
149
157
164
173
182
2,0
0,695
1,64
4,69
8,88
18,1
40,0
95,8
251
736
2480
+
118
125
134
139
145
151
158
165
173
182
+
Таблица 14 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON, t= 1 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки, характеризуемого
значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,001
0,004
0,024
-
33
39
46
0,8
0,001
0,004
0,025
0,074
39
44
51
55
0,9
0,001
0,005
0,027
0,079
0,258
45
50
57
62
66
1,0
0,002
0,006
0,031
0,087
0,276
1,00
51
57
64
68
73
78
1,1
0,003
0,009
0,038
0,100
0,306
1,08
4,30
58
64
71
75
80
85
91
1,2
0,005
0,014
0,053
0,128
0,363
1,21
4,66
20,5
66
71
78
83
87
93
98
104
1,3
0,011
0,026
0,084
0,185
0,477
1,46
5,29
22,4
108
74
79
86
91
95
100
106
112
119
1,4
0,24
0.055
0,158
0,317
0,733
2,00
6,56
25,7
119
631
82
88
95
99
104
109
114
120
127
134
1,5
0,059
0,128
0,342
0,641
1,35
3,25
9,36
32,7
138
695
4040
91
97
104
108
112
118
123
129
136
143
150
1,6
0,153
0,324
0,827
1,48
2,92
6,40
16,2
48,7
180
821
4480
100
106
113
117
122
127
132
138
145
152
159
1,7
0,418
0,875
2,17
3,81
7,20
14,8
34,0
89,4
281
1100
5360
110
115
122
127
131
136
142
148
155
161
169
1,8
1,21
2,50
6,11
10,6
19,5
38,9
84,0
201
549
1800
7400
120
125
132
137
141
146
152
158
165
171
179
1,9
3,65
7,52
18,2
31,2
57,0
111
233
527
1310
3730
+
130
136
143
147
152
157
162
168
175
182
+
2,0
11,6
23,8
57,1
97,3
176
341
701
1540
+
+
+
141
147
154
158
162
168
173
179
+
+
+
Таблица 15 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON, t= 2 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1, и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим.
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,001
0,004
0,024
37
41
46
0,8
0,002
0,005
0,027
0,074
44
48
53
55
0,9
0,003
0,008
0,032
0,084
0,258
52
56
60
63
66
1,0
0,005
0,013
0,044
0,104
0,297
1,00
60
64
69
71
75
78
1,1
0,012
0,025
0,070
0,148
0,377
1,17
4,30
69
73
77
80
83
87
91
1,2
0,030
0,057
0,136
0,254
0,563
1,53
5,09
20,5
78
82
87
90
93
96
100
104
1,3
0,083
0,148
0,321
0,542
1,04
2,40
6,86
24,6
108
88
92
97
100
103
106
110
114
119
1,4
0,248
0,432
0,879
1,39
2,42
4,79
11,4
34,2
132
631
99
103
108
110
114
117
121
125
129
134
1,5
0,803
1,37
2,70
4,12
6,74
12,1
24,6
60,2
189
778
4040
110
114
119
122
125
128
132
136
140
145
150
1,6
2,80
4,73
9,07
13,6
21,5
36,4
67,1
140
352
1150
5060
122
126
131
133
137
140
144
148
152
157
162
1,7
10,4
17,5
33,0
48,8
75,9
125
218
414
885
2280
7760
134
138
143
146
149
152
156
160
164
169
174
1,8
41,6
69,2
129
190
291
470
800
1450
2820
6190
+
147
151
156
158
162
165
169
173
177
182
+
1,9
177
293
542
790
1200
1920
3210
+
+
+
+
160
164
169
172
175
178
182
+
+
+
+
2,0
803
1320
2430
+
+
+
+
+
+
+
+
174
178
183
+
+
+
+
+
+
+
4-
Таблица 16 -Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON, t= 4 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
умножить значение, приведенное в таблице, на
указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,002
0,006
0,024
-
42
44
46
0,8
0,004
0,009
0,030
0,074
50
52
54
55
0,9
0,010
0,018
0,045
0,097
0,258
60
61
64
65
66
1,0
0,027
0,042
0,085
0,154
0,347
1,00
70
72
74
75
76
78
1,1
0,082
0,118
0,205
0,316
0,585
1,39
4,30
81
83
85
86
87
89
91
1,2
0,277
0,386
0,608
0,844
1,32
2,48
6,15
20,5
93
94
96
98
99
101
102
104
1,3
1,04
1,41
2,11
2,76
3,88
6,12
11,7
30,2
108
105
107
109
110
112
113
115
117
119
1,4
4,26
5,70
8,27
10,5
14,0
19,9
31,7
61,6
164
631
118
120
122
123
125
126
128
130
132
134
1,5
19,1
25,3
36,0
44,9
58,2
78,7
113
182
358
987
4040
132
134
136
137
139
140
142
144
146
148
150
1,6
93,7
123
172
213
271
356
490
715
1160
2300
6530
147
148
151
152
153
155
156
158
160
162
164
1,7
499
649
901
1100
1390
1800
2410
3360
4980
8140
+
162
164
166
167
168
170
172
174
175
178
180
1,8
2880
3730
5130
6240
7790
+
+
+
+
+
+
178
180
182
183
184
+
+
+
+
+
+
Таблица 17 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON, t= 8 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей середы, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,005
0,009
0,024
45
45
46
0,8
0,014
0,019
0,038
0,074
54
55
55
55
0,9
0,040
0,051
0,080
0,126
0,258
65
65
66
66
66
1,0
0,135
0,160
0,216
0,287
0,463
1,00
76
77
77
77
78
78
1,1
0,506
0,584
0,726
0,871
1,16
1,90
4,30
89
89
89
90
90
90
91
1,2
2,12
2,40
2,86
3,26
3,91
5,22
8,64
20,5
102
102
103
103
103
103
104
104
1,3
9,84
11,0
12,8
14,2
16,3
19,6
26,1
43,6
108
116
116
117
117
117
117
118
118
119
1,4
50,5
56,1
64,3
70,4
78,5
90,1
108
145
244
631
131
131
131
132
132
132
133
133
133
134
1,5
286
315
358
388
427
478
551
665
886
1500
4040
146
147
147
147
148
148
149
148
149
149
150
1,6
1780
1950
2200
2370
2580
2850
3220
3720
4500
5990
+
163
163
164
164
164
164
165
165
165
166
166
1,7
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
180
180
181
181
181
182
182
182
183
183
184
Таблица 18 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением ON, t= 24 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25-1,5
0,7
0,024
46
0,8
0,074
55
0,9
0,258
66
1,0
1,00
78
1,1
4,30
91
1,2
20,5
104
1,3
108
119
1,4
631
134
1,5
4040
150
1,6
+
167
Таблица 19 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением F,t = 0,5 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее
суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1, и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
умножить значение, приведенное в таблице, на
указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,001
0,003
0,020
35
39
44
0,8
0,001
0,003
0,020
0,065
42
46
51
54
0,9
0,001
0,004
0,022
0,067
0,239
49
53
59
62
66
1,0
0,002
0,005
0,024
0,072
0,249
1,00
57
61
67
70
74
78
1,1
0,004
0,008
0,032
0,084
0,270
1,05
4,70
66
70
75
79
83
87
91
1,2
0,009
0,018
0,051
0,114
0,323
1,15
4,93
24,8
75
79
85
88
92
96
101
106
1,3
0,025
0,045
0,107
0,202
0,471
1,42
5,49
26,2
147
85
89
95
98
102
106
111
116
121
1,4
0,075
0,131
0,280
0,470
0,915
2,21
7,02
29,5
156
975
96
100
105
108
112
116
121
126
132
138
1,5
0,241
0,415
0,846
1,35
2,35
4,73
11,8
39,2
178
1040
7230
107
111
116
119
123
127
132
137
143
149
155
1,6
0,823
1,41
2,82
4,38
7,30
13,3
27,7
70,8
246
1200
7730
118
122
127
131
135
139
143
148
154
160
166
1,7
2,99
5,08
10,1
15,5
25,4
44,6
85,0
183
482
1740
9120
130
134
139
143
146
151
155
160
166
172
178
1,8
11,5
19,5
38,4
58,8
95,5
165
305
609
1360
3700
+
142
147
152
155
159
163
168
173
178
184
+
1,9
46,9
79,1
155
237
383
657
1200
+
+
+
+
155
160
165
168
172
176
181
+
+
+
+
2,0
203
341
666
1010
+
+
+
+
+
+
+
169
173
178
182
+
+
+
+
+
+
+
Таблица 20 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OF, t= 1 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения
графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего
сокращения срока службы необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее
нагретой точки:
прибавить
температуру охлаждающей среды к превышению температуры, приведенному в таблице.
Если полученное значение температуры наиболее нагретой точки превышает
предельное значение, приведенное в таблице 1, такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,001
0,003
0,020
-
37
40
44
0,8
0,001
0,004
0,021
0,065
45
48
52
54
0,9
0,002
0,005
0,024
0,070
0,239
54
57
61
63
66
1,0
0,005
0,009
0,032
0,081
0,260
1,00
63
66
70
72
75
78
1,1
0,012
0,021
0,053
0,113
0,312
1,10
4,70
73
76
80
82
85
88
91
1,2
0,036
0,058
0,119
0,209
0,462
1,35
5,21
24,8
84
87
91
93
96
99
102
106
1,3
0,120
0,186
0,342
0,528
0,945
2,14
6,62
27,8
147
95
98
102
105
107
110
114
117
121
1,4
0,431
0,659
1,16
1,68
2,66
4,85
11,2
36,4
166
975
108
110
114
117
119
122
126
129
133
138
1,5
1,68
2,55
4,37
6,18
9,30
15,2
28,3
66,7
225
1110
7230
120
123
127
129
132
135
138
142
146
150
155
1,6
7,09
10,7
18,1
25,3
37,2
58,0
97,6
186
446
1570
8340
134
137
140
143
146
149
152
155
159
164
168
1,7
32,3
48,3
81,0
112
164
250
406
706
1380
3370
+
148
151
154
157
160
163
166
170
173
178
182
1,8
159
236
393
543
784
1190
1890
3180
+
+
+
162
165
169
171
174
177
181
184
+
+
+
1,9
842
1250
2060
+
+
+
+
+
+
+
+
178
181
184
+
+
+
+
+
+
+
+
Таблица 21 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OF,t = 2 ч. Допустимые нагрузки и
соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)
Для определения
графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего
сокращения срока службы необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее
нагретой точки:
прибавить
температуру охлаждающей среды к превышению температуры, приведенному в таблице.
Если полученное значение температуры наиболее нагретой точки превышает
предельное значение, приведенное в таблице 1, такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
6,001
0,004
0,020
41
42
44
0,8
0,002
0,005
0,023
0,065
45
51
53
54
0,9
0,006
0,010
0,030
0,076
0,239
60
61
63
64
66
1,0
0,017
0,025
0,053
0,107
0,286
1,00
70
72
74
75
76
78
1,1
0,056
0,077
0,130
0,207
0,426
1,22
4,70
82
84
86
87
88
90
91
1,2
0,211
0,280
0,421
0,577
0,922
1,93
5,85
24,8
95
96
98
99
101
102
104
106
1,3
0,877
1,14
1,64
2,10
2,91
4,66
9,90
31,6
147
108
109
111
113
114
116
117
119
121
1,4
4,03
5,20
7,27
9,07
11,8
16,6
26,7
57,2
191
975
122
124
126
127
128
130
131
133
135
138
1,5
20,5
26,1
36,0
44,3
56,4
75,1
107
173
372
1300
7230
137
139
141
142
143
145
146
148
150
153
155
1,6
114
145
198
241
303
394
536
774
1260
2730
9870
153
154
156
158
159
161
162
164
166
168
171
1,7
703
886
1200
1450
1800
2320
3090
4280
6290
+
+
169
171
173
174
176
177
179
181
183
+
+
Таблица 22 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OF, t= 4 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения
графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего
сокращения срока службы необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее
нагретой точки:
прибавить
температуру охлаждающей среды к превышению температуры, приведенному в таблице.
Если полученное значение температуры наиболее нагретой точки превышает
предельное значение, приведенное в таблице 1, такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,003
0,005
0,20
-
43
43
44
0,8
0,006
0,010
0,026
0,065
53
53
54
54
0,9
0,019
0,025
0,046
0,089
0,239
64
64
65
65
66
1,0
0,069
0,082
0,117
0,172
0,344
1,00
76
76
77
77
78
78
1,1
0,278
0,320
0,403
0,499
0,734
1,50
4,70
89
89
90
90
91
91
91
1,2
1,26
1,43
1,71
1,96
2,42
3,54
7,37
24,8
103
103
104
104
104
105
105
106
1,3
6,40
7,18
8,40
9,37
10,8
13,3
19,3
40,7
147
118
118
119
119
119
120
120
121
121
1,4
36,4
40,5
46,7
51,4
57,8
67,0
82,6
119
252
975
134
134
134
135
135
136
136
137
136
138
1,5
231
256
292
319
353
400
467
576
823
1760
7230
150
151
151
151
152
152
153
153
154
154
155
1,6
1640
1800
2040
2210
2430
2720
3100
3640
4500
6400
-1-
168
168
169
169
169
170
170
171
171
172
173
Таблица 23 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OF, t = 8 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
умножить значение, приведенное в таблице, на
указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,006
0,008
0,020
44
44
44
0,8
0,017
0,020
0,034
0,065
54
54
54
54
0,9
0,057
0,063
0,082
0,118
0,239
66
66
66
66
66
1,0
0,223
0,238
0,273
0,324
0,469
1,00
78
78
78
78
78
78
1,1
0,989
1,04
1,14
1,24
1,45
2,11
4,70
91
91
91
91
91
91
91
1,2
4,95
5,17
5,53
5,82
6,31
7,37
10,7
24,8
106
106
106
106
106
106
106
106
1,3
27,8
28,9
30,6
31,8
33,5
36,3
42,1
60,7
147
121
121
121 .
121
121
121
121
121
121
1,4
175
181
190
197
205
217
235
271
388
975
137
137
137
137
137
137 -
137
137
138
138
1,5
1240
1280
1330
1370
1420
1490
1570
1700
1950
2780
7230
155
155
155
155
155
155
155
155
155
155
155
1,6
9790
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
173
173
173
173
173
173
173
173
173
173
173
Таблица 24 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OF,t = 24 ч. Допустимые нагрузки и
соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)
Для определения
графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K1, и K2 и расчета соответствующего
сокращения срока службы необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее
нагретой точки:
прибавить
температуру охлаждающей среды к превышению температуры, приведенному в таблице.
Если полученное значение температуры наиболее нагретой точки превышает
предельное значение, приведенное в таблице 1, такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25-1,5
0,7
0,020
44
0,8
0,065
54
0,9
0,239
66
1,0
1,00
78
1,1
4,70
91
1,2
24,8
106
1,3
147
121
1,4
975
138
1,5
7230
155
1,6
+
173
Таблица 25 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OD,t = 0,5 ч. Допустимые нагрузки и
соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)
Для определения
графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего
сокращения срока службы необходимо:
умножить значение, приведенное в таблице, на
указанный здесь коэффициент
10
3,2
1.0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее
нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,000
0,001
0,008
23
29
36
0,8
0,000
0,001
0,008
0,032
31
36
44
48
0,9
0,000
0,001
0,009
0,034
0,163
40
45
53
57
62
1,0
0,001
0,002
0,010
0,037
0,172
1,00
50
55
63
67
72
78
1,1
0,002
0,004
0,016
0,048
0,196
1,06
7,42
61
66
73
78
83
89
95
1,2
0,005
0,012
0,037
0,087
0,275
1,25
7,97
66,7
73
78
86
90
95
101
107
114
1,3
0,021
0,045
0,123
0,244
0,589
1,94
9,73
72,3
726
86
91
99
103
108
114
120
127
135
1,4
0,096
0,201
0,524
0,970
2,02
5,03
17,1
92,3
794
9550
100
105
113
117
122
128
135
142
149
157
1,5
0,497
1,03
2,63
4,77
9,43
20,8
53,7
186
1070
+
+
115
121
128
132
138
143
150
157
164
172
181
1,5
2,90
5,97
15,1
27,1
52,8
112
263
711
2520
+
+
131
137
144
149
154
160
166
173
180
+
+
1,7
19,1
39,2
98,5
176
339
712
1630
+
+
+
+
148
154
161
166
171
177
183
+
+
+
+
1,8
143
291
727
1290
+
+
+
+
+
+
+
167
172
180
184
+
+
+
+
+
+
-i-
Таблица 26 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OD, t = 1 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим.
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,000
0,001
0,008
27
31
36
0,8
0,000
0,001
0,008
0,032
36
40
45
48
0,9
0,001
0,002
0,010
0,035
0,163
46
50
55
59
62
1,0
0,002
0,004
0,015
0,045
0,183
1,00
58
62
67
70
74
78
1,1
0,007
0,013
0,035
0,078
0,246
1,14
7,42
70
74
80
83
87
91
95
1,2
0,030
0,054
0,123
0,221
0,500
1,65
8,65
66,7
84
88
94
97
101
105
109
114
1,3
0,152
0,269
0,571
0,939
1,74
3,98
13,6
79,4
726
100
104
109
112
116
120
125
130
135
1,4
0,893
1,56
3,23
5,14
8,85
17,0
39,4
137
884
9550
116
120
125
129
132
136
141
146
151
157
1,5
6,08
10,5
21,4
33,6
56,4
102
204
483
1700
+
+
134
138
143
146
150
154
159
164
169
175
181
1,6
48,0
82,3
165
257
426
754
1440
3000
+
+
+
153
157
162
165
169
173
178
183
+
+
+
1,7
438
745
1480
+
+
+
+
+
+
+
+
173
177
182
+
+
+
+
+
+
+
+
Таблица 27 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OD, t = 2 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K1 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки-
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,000
0,001
0,008
31
33
36
0,8
0,001
0,002
0,009
0,032
42
44
47
48
0,9
0,002
0,004
0,014
0,040
0,163
54
56
59
50
62
1,0
0,010
0,015
0,032
0,067
0,209
1,00
68
70
72
74
76
78
1,1
0,048
0,070
0,122
0,192
0,398
1,33
7,42
83
85
87
89
91
93
95
1,2
0,278
0,395
0,639
0,894
1,41
2,93
10,4
66,7
99
101
104
105
107
109
112
114
1,3
1,93
2,70
4,22
5,66
8,09
12,9
26,6
97,7
726
117
119
122
123
125
127
130
132
135
1,4
15,9
22,0
33,7
44,3
61,1
89,6
145
297
1120
9550
136
138
141
143
144
147
149
152
154
157
1,5
156
213
321
418
566
805
1210
1990
4070
+
+
157
159
162
163
165
167
170
172
175
178
181
1,6
1800
2450
3650
+
+
+
+
+
+
+
+
179
181
184
+
+
+
+
+
+
+
+
Таблица 28 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OD, t = 4 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,001
0,002
0,008
35
35
36
0,8
0,003
0,004
0,011
0,032
47
47
48
48
0,9
0,011
0,014
0,024
0,049
0,163
60
61
61
62
62
1,0
0,054
0,065
0,091
0,130
0,271
1,00
75
76
76
77
77
78
1,1
0,334
0,392
0,500
0,610
0,863
1,80
7,42
92
93
93
94
94
95
95
1,2
2,50
2,90
3,56
4,12
5,03
7,01
14,6
66,7
110
111
112
112
113
113
114
114
1,3
22,7
26,0
31,2
35,4
41,3
50,6
69,9
145
726
130
131
131
132
132
133
134
134
135
1,4
248
281
334
374
429
505
622
853
1740
9550
152
152
153
153
154
155
155
156
157
157
1,5
3270
3690
4330
4810
5440
6300
7490
9300
+
+
+
175
175
176
177
177
178
178
179
180
180
181
Таблица 29 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OD, t = 8 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки, характеризуемого
значениями K1, и K1 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры
наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1,
такой режим нагрузки недопустим
K2
K1
0,25
0,50
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
0,7
0,002
0,003
0,008
36
36
36
0,8
0,008
0,009
0,015
0,032
48
48
48
48
0,9
0,036
0,039
0,049
0,071
0,163
62
62
62
62
62
1,0
0,204
0,218
0,247
0,285
0,407
1,00
78
78
78
78
78
78
1,1
1,42
1,50
1,64
1,76
2,02
2,85
7,42
95
95
95
95
95
95
95
1,2
12,0
12,6
13,5
14,3
15,3
17,4
24,3
66,7
114
114
114
114
114
114
114
114
1,3
123
129
137
143
151
162
183
252
726
135
135
135
135
135
135
135
135
135
1,4
1540
1590
1680
1740
1820
1930
2080
2340
3170
9550
157
157
157
157
157
157
157
157
157
157
1,5
+
+
-Г
+
+
+
+
+
+
+
+
181
181
181
181
181
181
181
181
181
181
181
Таблица 30 - Трансформаторы средней и большой мощности с
охлаждением OD, t = 24 ч.
Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в
«нормальных» сутках)
Для определения графика допустимой нагрузки,
характеризуемого значениями K1 и K2 и расчета соответствующего сокращения срока службы
необходимо:
Температура охлаждающей среды, °С
40
30
20
10
0
-10
-20
-25
Суточное
сокращение срока службы:
умножить
значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент
10
3,2
1,0
0,32
0,1
0,032
0,01
0,0055
Температура наиболее нагретой точки:
прибавить температуру охлаждающей среды к превышению
температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры наиболее
нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1, такой
режим нагрузки недопустим
Для трехфазных автотрансформаторов предельные значения
полного сопротивления короткого замыкания и номинальной мощности относятся к
эквивалентной мощности St = 100 МВ·А, двухобмоточных трансформаторов и
максимальной номинальной мощности Sr = 200 MB·А с
соответствующим полным сопротивлением короткого замыкания Zt
уменьшающимся линейно между 0 и 100 МВ×А от 25 %до 15 %.
Для автотрансформаторов, кроме трехфазных, предельные
значения типовой и номинальной мощности равны соответственно 33,3 МВ×А и 66,6 МВ×А на стержень с обмоткой.
Трехфазные автотрансформаторы
МВ·А;(А.1)
МВ·А;(А.2)
Автотрансформаторы с ограничением номинальной мощности
на стержень
;(А.3)
;(A.4)
где U1 - высшее
напряжение (основное ответвление);
U2 - низшее напряжение (основное ответвление);
Sr
- номинальная мощность, МВ·А:
St -
эквивалентная мощность, относящаяся к двухобмоточному трансформатору
(преобразованная мощность), МВ·А;
zr - полное сопротивление короткого замыкания, соответствующее Sr,
%;
zt - полное сопротивление короткого замыкания, соответствующее St, %;
W -
количество стержней с обмоткой.
Номограмма к этим формулам с примерами приведена на
рисунке А.1.
Примеры для трехфазных автотрансформаторов:
Пример 1. Sr = 120 МВ·А; U1 = 525 кВ; U2 = 161 кВ; zr = 10 %; St = 83,2 MB·A (<100);
zt = 14,42 % (<16,68).
Пример 2. Sr = 100 MB.A; U1 = 400 кВ; U2
= 220 кВ; zr = 9,5 %; St
= 45,0 MB-A (<100);
zt = 21,11 % (>20,50).
Рисунок А.1 - Автотрансформаторы. Ограничения номинальной
мощности Sr, и сопротивления короткого замыкания zr
В.1 Для охлаждения ONAN и OFAN можно получить
удовлетворительные кривые охлаждения. Для охлаждения воздухом и водой с
принудительной циркуляцией в ГОСТ 3484.2 приведено следующее требование: «с
отключением трансформатора от источника прекращают работу вентиляторов и
водяных насосов, масляные насосы не отключают». Это может вызвать переходные
тепловые процессы, которые искажают характеристики предполагаемой кривой
охлаждения; наличие двух показательных экспоненциальных величин затрудняет
экстраполирование к «нулю» и «бесконечности» для получения R2
и R’ (см. ГОСТ 3484.2, рисунок 8).
Чтобы свести к
минимуму эти искажения кривой охлаждения (сопротивления) для всех видов
охлаждения, необходимо в течение всей продолжительности кривой охлаждения
поддерживать условия охлаждения такими же, как те, которые превалируют при
испытании на нагрев. Для учета охлаждения трансформатора после отключения
результаты испытания должны быть откорректированы следующим образом.
Используя постоянную
времени (масла) трансформатора, определенную по приложению В.2, превышение
средней температуры обмотки в каждой точке измерения сопротивления определяют
по формулам
для меди;(В.1)
для алюминия,(В.2)
где
Rt - сопротивление обмотки, измеренное в момент t после отключения;
Rs - сопротивление обмотки (охлажденной),
измеренное при температуре qRC’ °С;
qRC
- температура обмотки при измерении RC’
°С;
qa
- температура охлаждающей среды при отключении, °С;
t-
время после отключения, мин;
t0 - постоянная времени
(масла) трансформатора, полученная в основном по формулам (В.4), (В.5), (В.6)
или по (В.8);
tw- постоянная
времени обмотки.
Превышение средней температуры обмотки и превышение
средней температуры масла обмотки в момент отключения определяют по qRtи t
графически, как показано на рисунке 8 ГОСТ 3484.2.
(соответственно эквивалентные точки R2 и R’) или по формуле
qRt = A + B Exp (-t/tw)
из регрессивного
анализа (соответственно для t = 0 и t = ¥). Этот процесс изображен на рисунке В.1.
Если поддерживать охлаждение в течение не менее 30 мин
после отключения невозможно, то постоянную времени (масла) трансформатора
допускается определять по кривой превышения температуры масла при условии, что
в период нагрева поддерживается постоянное значение потерь и условия охлаждения
остаются неизменными. Такой график, приведенный на рисунке В.2, строят так:
проводят кривую превышения температуры масла в верхних слоях Dqо в
зависимости от времени t под нагрузкой. На этой кривой отмечают фактические
значения Dqои t для точек, составляющих приблизительно 0,6 и 0,95
отн. ед. от последней измеренной точки для получения соответственно t1, Dqо1 и t3, Dqо3. Третья
точка t2, Dqо2
определяется по кривой, где (t2 - t1) = (t3 - t2)
Окончательное превышение температуры масла в верхних
слоях рассчитывают по формуле
В ГОСТ 11677 перечислены сведения, которые должны
предоставляться во всех случаях и дополнительные сведения, которые могут
потребоваться:
- особые условия охлаждения, например, температура
охлаждающей среды, если она отличается от установленной для нормальных условий
эксплуатации, или ограничение циркуляции охлаждающего воздуха;
- данные о предусмотренных режимах нагрузки (нагрузка
выше номинальной).
Режим нагрузки трансформаторов может быть ограничен
(кроме вводов, выводов, устройств переключения ответвлений обмоток и другого
присоединенного оборудования) предельной температурой обмоток, а также
предельной температурой элементов вне обмотки, имеющих малую тепловую
постоянную времени.
При токах нагрузки выше номинального для предупреждения
перегрева может возникнуть необходимость принимать при конструировании
трансформатора специальные меры, например, предусмотреть увеличение размеров
проводов на концах обмоток или электромагнитных экранов. Кроме того,
определение размеров электромагнитных экранов для предотвращения их насыщения
может потребовать дополнительных исследований.
Для обеспечения надежной работы при перегрузке
трансформаторы большой мощности требуют более индивидуального подхода, чем
трансформаторы малой мощности. Поэтому потребитель должен указать
характеристики возможных перегрузок:
- рабочие характеристики, например, максимальный или
эквивалентный ток нагрузки и его продолжительность, циклический режим работы,
график нагрузки, в случае необходимости - упрощенный (начальное и максимальное
значения тока нагрузки, а также его продолжительность),
- эквивалентную или среднюю температуру охлаждающей
среды и диапазон ее изменения, соответствующий условиям работы;
- допустимую относительную скорость сокращения срока
службы, соответствующую различным режимам нагрузки.
Обычно температура охлаждающей среды изменяется в
течение года и, более того, в течение суток. При внимательном рассмотрении
накопленных в течение многих лет метеорологических данных видно, что
температура охлаждающей среды изменяется по практически синусоидальной кривой.
Поэтому при вычислении годового сокращения срока службы трансформатора значения
температуры охлаждающей среды могут быть представлены двойной синусоидальной
функцией с параметрами, приведенными на рисунке D.1. Максимальное значение В следует выбирать из значений В каждого месяца года (обычно
максимальное значение В выбирают из
самого жаркого месяца) и рассматривать его далее как постоянное значение.
Основываясь на этом предположении, для расчета сокращения срока службы годовую
температуру охлаждающей среды можно представить двойной синусоидальной
функцией.
Допускается использовать соответствующие значения qau, А, В, Bm, DX и ТХ,
принятые для местности, где должен быть установлен выбранный трансформатор.
Если есть возможность воспользоваться метеорологическими данными, накопленными
в течение многих лет, следует использовать их для определения значений qau, А, В, Bmи DX с помощью программы, представленной на рисунке D.2. Кроме того, если определено значение ТХ, температура охлаждающей среды в этой
местности с учетом всех календарных дней в течение года может быть представлена
двойной синусоидальной функцией. Данные для расчета параметров при
синусоидальных изменениях приведены в таблице D.1.
Можно использовать упрощенный метод расчета значений А и В,
если предположить, что износ изоляции возрастает экспоненциально с повышением
температуры и соответственно только температура самого жаркого месяца является
показательной.
В этом случае поступают так:
рассчитывают среднесуточную температуру самого жаркого
месяца по формуле
(D.1)
рассчитывают среднегодовую температуру по формуле
(D.2)
рассчитывают А,
В и Вm по формулам
A = qad(h) - qay;(D.3)
B = qadm(h) - qad(h);(D.4)
Bт = qadm(h) - qad(h);(D.5)
где qad - среднесуточная температура охлаждающей среды, °С.
Расшифровка остальных условных обозначений приведена в
2.7.5.
Пример такого упрощенного расчета приведен в таблице
D.2.
Рисунок D.1 -
Определение параметров при синусоидальном изменении температуры охлаждающей
среды
Рисунок D.2 -
Блок-схема программы машинного расчета параметров при синусоидальном изменении
температуры охлаждающей среды
Продолжение рисунка D.2
Окончание рисунка D.2
Таблица D.1 - Данные
для расчета параметров при синусоидальном изменении температуры
Используя информацию, приведенную в настоящем
стандарте, потребитель может рассчитать нагрузочную способность определенного
трансформатора или группы трансформаторов, имеющих одинаковые характеристики.
По результатам таких расчетов можно составить упрощенную инструкцию по нагрузке
для операторов сети при условии, что потребитель согласовал определенное число
эксплуатационных критериев.
Предположим, например, что потребитель имеет
определенное число силовых трансформаторов с охлаждением ONAN, тепловые
характеристики которых подобны приведенным в таблице 2, и согласился принять
температуру наиболее нагретой точки для условий перегрузки в аварийном режиме
равной 120 °С, а для кратковременных перегрузок - 140 °С.
Если не принимать во внимание термический износ, то
инструкции для операторов сети могут быть представлены в виде двух простых
графиков с примечаниями, как показано на рисунке Е.1. Первая кривая на рисунке
Е.1, а - это кривая допустимой
нагрузки в режиме продолжительных аварийных перегрузок (в процентах от
номинальной мощности) в зависимости от температуры охлаждающей среды. Вторая
кривая указывает допустимую температуру масла в верхних слоях для
соответствующих условий нагрузки.
На рисунке Е.1, b представлены кривые допустимой дополнительной
перегрузки за период максимума в зависимости от его продолжительности. Эта
дополнительная мощность приведена в процентах от допустимой перегрузки в
продолжительном режиме согласно рисунку Е.1, а. Можно провести несколько кривых для учета реальной нагрузки в
начале максимума относительно допустимой перегрузки, приведенной на рисунке
Е.1, а. Кривые нагрузки, приведенные
на рисунке Е.1, b, менее чувствительны к температуре охлаждающей среды;
здесь расчет выполнен для температуры охлаждающей среды 20 °С.
При заказе новых трансформаторов можно попросить
изготовителя представить соответствующие графики допустимых перегрузок. Можно
также запросить данные о нагрузочной способности для крайних положений
устройства переключения ответвлений обмоток трансформатора.
а -
допустимые аварийные перегрузки на основном ответвлении в установившемся
режиме, выраженные в процентах от номинального тока, и допустимая температура
масла в верхних слоях при этой нагрузке
b - дополнительная
допустимая кратковременная перегрузка, выраженная в процентах от перегрузки в
установившемся режиме
Рисунок Е.1
- Пример упрощенных инструкций при нагрузках, превышающих номинальные
значения
Примечания:
1. Нагрузка не должна превышать 1,5 номинального тока,
независимо от определенной по рисункам Е.1, а
и Е.1, b.
2. Работа устройств переключения ответвлений должна
блокироваться при нагрузках, превышающих 200 А. Даже при блокировке устройства
переключения ответвлений нагрузка не должна превышать 250 А.
3. Рисунок Е.1, а
основан на температуре наиболее нагретой точки обмотки, равной 120 °С, рисунок
Е.1, b- на
температуре 140 °С.
4. Кривые на рисунке Е.1, b рассчитаны для температуры охлаждающей среды 20 °С, но
они достаточно точны для температуры от минус 10 до 50 °С.
5. Нагрузочная способность на ответвлении 1 (126,5 кВ)
составляет 102 % от нагрузочной способности на ответвлении 10 (110 кВ). На
ответвлении 19 (93,5 кВ) эта нагрузочная способность составляет 98 %.
6. Графики построены по результатам испытаний на нагрев
трансформатора № 123456.
G.1 При отрицательных значениях средней температуры
охлаждающего воздуха за интервал следует принимать скорректированное значение q’a согласно рисунку G.1.
1 - для трансформаторов с охлаждением ONAN, ONAF,
2 - для
трансформаторов с охлаждением OF, OD
Рисунок G.1 - График корректировки средних значений отрицательных
температур охлаждающего воздуха
G.2 Среднее значение qa следует
определять измерениями либо принимать данные местной метеослужбы.
G.3 Допускается принимать значения годовой и сезонных
эквивалентных температур охлаждающего воздуха по данным ряда населенных
пунктов, приведенным в таблице G.1.
F.1 Исходный, или реальный, график нагрузки
трансформатора, подлежащий преобразованию, может быть представлен в виде
непрерывной регистрации тока нагрузки или периодическими, но достаточно частыми
фиксированными по времени измерениями значений тока нагрузки за суточный
интервал времени. При этом суточный интервал подразумевает продолжительность
графика 24 ч независимо от времени начала отсчета, которое следует выбирать по
характеру суточного изменения нагрузки таким образом, чтобы нагрузка в начале и
в конце 24-часового интервала была бы по возможности одинаковой, что
удовлетворяет условию повторяемости такого суточного графика.
F.2 Преобразование исходного графика нагрузки
трансформатора в суточный, эквивалентный по потерям, двухступенчатый
прямоугольный график с представлением нагрузки в долях номинального тока
обмотки следует выполнять в соответствии с рисунком F.1 в такой
последовательности.
F.2.1 На исходном графике нагрузки трансформатора
провести линию номинального тока lн, она же
линия относительной номинальной нагрузки К
= 1.
F.2.2 В точках А
и Б пересечения номинальной линии с
кривой исходного графика нагрузки выделить на нем участок перегрузки
продолжительностью h’.
F.2.3 Оставшуюся часть исходного графика с меньшей
нагрузкой разбить на т интервалов Dtj
исходя из возможности проведения в каждом интервале линии средней нагрузки, то
есть так, чтобы площади участков над и под средней линией были примерно
равными, а затем определить значения тока средних линий S1,S2, Sm.
F.2.5 Участок перегрузки h’ на исходном графике нагрузки разбить на р интервалов Dhp
исходя из возможности проведения линии средней нагрузки а каждом интервале, а
затем определить значения , , .
F.2.7 Сравнить значение с Kmax
исходного графика нагрузки: если , следует принять K2 = если , следует принять K2 = 0,9 Кmax, а продолжительность h перегрузки эквивалентного графика нагрузки рассчитать по формуле
(F.3)
F.3 Если исходный суточный график нагрузки
трансформатора содержит два близких по значению максимума различной
продолжительности, значения h и К2 определяются по максимуму
большей продолжительности, а значение К1 - как среднеквадратичное значение
остальной нагрузки.
F.4 Если исходный суточный график нагрузки
трансформатора содержит несколько последовательных близких максимумов, значения
К2 и h определяются из охвата всех максимумов, а значение K1 - как
среднеквадратичное значение оставшейся нагрузки.
L.1 Расчеты qh и V производятся для суточного
двухступенчатого прямоугольного графика нагрузки трансформатора ТМН-6300/10 по
исходным значениям его параметров.
L.1.1 Расчет максимального значения qh
выполняется по формулам раздела 2
°C,(L.1)
где
(L.2)
;(L.3)
;(L.4)
°C(L.5)
L.1.2 Аналогично рассчитываются и остальные характерные
точки, по которым строится график qh(t), приведенный на рисунке L.1.
График содержит три участка:
а - участок неизменной температуры продолжительностью 24 -
t –
4·t0 = 24 - 2 - 4·3,0 = 10 ч;
б - участок повышения температуры продолжительностью t = 2 ч;
в - участок снижения температуры продолжительностью 4·t0 = 4·3,0
= 12 ч.
L.1.3 Относительный износ витковой изоляции V за сутки беспрерывной нагрузки является суммой
относительных износов Vi по каждому интервалу Dti
на которые разделяется график qh(t).
Участок неизменной температуры принимается за один
интервал Dt1. Участок
повышающейся температуры разделяется на два интервала - Dt2 и Dt3
продолжительностью по 1 ч каждый. При этом выполняется условие (- Dt2 = Dt3) <
0,3t0.
Участок понижающейся температуры разделяется на пять
интервалов, из которых первые два (Dt4 и Dt5) имеют
продолжительность по 1 ч каждый, следующие два интервала (Dt6 и Dt7) -
продолжительность по 3 ч каждый и последующий интервал Dt8 - оставшиеся 6 ч.
L.1.3.1 В каждом интервале Dti
проводят горизонтальную линию средней температуры qhi
пересекающую интервал так, чтобы верхняя и нижняя площади, ограничиваемые
линией средней температуры и вертикальными интервалами, были примерно равными.
По найденным таким путем значениям qhi
рассчитывают значения Vi:
;
;
;
;
;
;
;
.
Относительный износ витковой изоляции за сутки
беспрерывной нагрузки составляет
«нормальных» суток износа.
Рисунок L.1 - График нагрузки и соответствующие ему графики изменения
температуры
I.1 В таблицах I.1-I.32 приведены
значения K2 и t для
суточного двухступенчатого графика нагрузки (рисунок 4) при различных значениях
K1 и температуры охлаждающей среды, рассчитанные в
соответствии с таблицей 2 раздела 2.
I.2 Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN