干式變壓器溫升計算
干式變壓器的溫升計算是一個相對復雜的過程,它涉及到多個因素和參數。以下是對干式變壓器溫升計算方法的詳細解釋:
一、溫升計算的基本原理
干式變壓器的損耗會轉換為熱量,一部分熱量提高了變壓器本身的溫度,即溫升;另一部分熱量則由表面向周圍冷卻介質散發出去。溫升是干式變壓器設計和運行中需要重點考慮的因素,因為它直接影響到變壓器的絕緣壽命和運行可靠性。
二、溫升計算的方法
經驗公式法:
對于環氧澆注式的干式變壓器,一般溫升計算的經驗公式為:T=kgq,其中T為繞組或鐵心對周圍環境的溫升,k、g為經驗系數,q為繞組或鐵心有效表面熱負荷。
由于干式變壓器的結構型式不同,鐵心、繞組的相對位置不同,經驗系數的取值也不同。實際進行工程計算時,應根據產品結構進行選擇計算。
電阻法:
通過測量繞組的冷電阻值和熱電阻值,以及冷態電阻的繞組溫度和試驗最后1h內空氣的平均溫度,可以計算出繞組的總溫升。計算公式為:Δθc'=(R2/R1)×(T+θ1)-(T+θ2),其中Δθc'為計算繞組的總溫升,R1為繞組的冷電阻值,R2為繞組的熱電阻值,θ1為冷態電阻的繞組溫度,θ2為試驗最后1h內空氣的平均溫度,T對于銅導線為235,對于鋁導線為225。
模擬計算法:
通過建立干式變壓器的熱模型,利用計算機模擬軟件(如ANSYS等)進行熱分析,可以計算出變壓器各部位的溫升。這種方法需要較為詳細的變壓器結構和材料參數,以及準確的熱邊界條件。
三、溫升計算的注意事項
準確性:各部位溫升的計算值與實測值之間不能出現較大誤差,過高則影響絕緣壽命,過低則造成體積增大和成本增加。
經驗系數的選擇:實際進行工程計算時,應根據產品結構合理選擇經驗系數。
熱邊界條件的確定:在進行模擬計算時,需要準確確定變壓器的熱邊界條件,包括環境溫度、冷卻方式、散熱系數等。
綜上所述,干式變壓器的溫升計算是一個涉及多個因素和參數的過程。在實際應用中,應根據具體情況選擇合適的計算方法,并確保計算結果的準確性。
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