ДСТУ 2767-94. Керівництво з навантаження силових сухих трансформаторів (33882)

ДЕРЖАВНИЙМІЖДЕРЖАВНИЙ

СТАНДАРТ УКРАЇНИСТАНДАРТ

КЕРІВНИЦТВО З НАВАНТАЖЕННЯ СИЛОВИХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРІ В

ДСТУ 2767-94 (ГОСТ 30221-97)

(ІЕС 905-87)

РУКОВОДСТВО по НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

І

гост 30221-97 (МЭК 905-87)

Видання офіційне

и

ш

1!^

ДСТУ 2767-94 (ГОСТ 30221-97) (ІЕС 905-87)

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

КЕРІВНИЦТВО З НАВАНТАЖЕННЯ СИЛОВИХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

Видання офіційне

ПЕРЕДМОВА

1. РОЗРОБЛЕНО І ВНЕСЕНО ТК ЗО; Відкритим акціонерним товариством «Український науково- дослідний проектно-конструкторський і технологічний інститут трансформаторобудування» ВАТ «ВІТ»
2. ЗАТВЕРДЖЕНО наказом Держстандарту України від ЗО вересня 1994 р. № 240 ВВЕДЕНО В ДІЮ наказом Держстандарту України від 5 грудня 1997 р. Ns 732
3. Цей стандарт є повним автентичним текстом міжнародного стандарту ІЕС 905-87 «Руководство по нагрузке силовых сухих трансформаторов» з доповненнями
4. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ
5. РОЗРОБНИКИ: 0.1. Сисуненко, канд. техн. наук, В.П. Пустовий, П.Г. Кохай, канд. техн. наук, В.Г. Горових, Т.В, Дубицька

© Держстандарт України, 1999

ЗМІСТ

с.

1. Галузь використання 1
2. Призначення2
3. Умовні позначення 2

Частина перша

1. Основа керівництваЗ
2. Базовий алгоритм розрахунку «скорочення терміну служби» 7
3. Обмеження7

Частина друга

1. Основа для побудови графіків навантаження8
2. Вибір відповідного графіка навантаження ; 9

Додаток А Таблиці допустимих навантажень з нормальним добовим

скороченням терміну служби ;23

Додаток В Таблиці допустимих навантажень з підвищеним добовим

скороченням терміну служби 42

Додаток С Таблиці допустимих переванта)кень з підвищеним скороченням терміну служби трансформаторів без урахування початкового (попереднього) навантаження 71

Додаток D Блок-схеми розрахунку таблиць допустимих перевантажень

з нормальним та підвищеним добовим скороченням терміну служби73

Додаток Е Розрахунок теплової сталої часу обмотки 75

Інформаційні дані 75

ДСТУ 2767-94 (ГОСТ 30221-97) (ІЕС 905-87)

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

КЕРІВНИЦТВО З НАВАНТАЖЕННЯ СИЛОВИХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

РУКОВОДСТВО по НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

LOADING GUIDE FOR DRY-TYPE POWER TRANSFORMERS

Чинний від 1999-01-01

Цей стандарт розроблено на основі ІЕС 905 (1987) з метою прямого застосування міжнародного стандарту з додатковими вимогами, що відображають потреби народного господарства. Додаткові вимоги в основних розділах стандарту виділено курсивом.

Стандарт доповнено додатками А-Е, в яких наведено таблиці допустимих навантажень трансформаторів з нормальним та підвищеним добовим скороченням терміну служби для різних ізоляційних систем, спрощені таблиці допустимих перевантажень без урахування початкового навантаження для використання їх під час вибору номінальної потужності, блок- схеми розрахунку таблиць допустимих перевантажень, наведених у таблицях додатків А, В, та метод розрахунку теплової сталої часу.

1 ГАЛУЗЬ ВИКОРИСТАННЯ

Цей стандарт поширюється на сухі трансформатори з природним повітряним охолодженням, що відповідають ГОСТ 11677, умови роботи яких обмежено вимогами, наведеними в розділі 6. Розглядається шість різних ізоляційних систем відповідно до їх граничної температури.

Рекомендації щодо режимів навантаження через наявність численних комбінацій різних систем ізоляції та конструктивних виконань можуть бути тільки загального порядку. Тому стандарт складається з двох частин:

перша частина встановлює метод розрахунку режимів навантаження за значеннями параметрів, одержаних під час проведення типових випробувань зразків окремих конструкцій та (або) ізоляційних систем, і не містить рекомендацій щодо режимів навантаження. Розрахунки подано у вигляді алгоритмів, за якими можуть бути створені програми машинного розрахунку;

у другій частині для побудови графіків навантаження встановлено сталі значення різних параметрів, за винятком допустимих границь температури ізоляції (таблиця 1) і температури зовнішнього охолодного повітря, незалежно від ізоляційної системи чи конструктивного виконання.

Видання офіційне

Стандарт визначає спосіб роботи сухих трансформаторів без перевищення допустимих границь термічного зношення ізоляції. Допустимі границі знбшення ізоляції — це зношування ізоляції в номінальних умовах експлуатації сухого трансформатора та за номінальної температури зовнішнього охолодного повітря.

1. ПРИЗНАЧЕННЯ

Призначення цього стандарту — надати можливість розрахувати допустиме навантаження, встановити його норми для деяких певних режимів залежно від номінального струму та допомогти споживачам у виборі номінальної потужності заново встановлюваних трансформаторів.

Початкову температуру зовнішнього охолодного повітря слід приймати такою, що дорівнює 20 °С. Стандарт розроблено для цієї температури, а також для температури зовнішнього охолодного повітря, що дорівнює 10 та ЗО °С. Допускаються відхилення від цих температур за умови, що підвищене скорочення нормованого терміну служби, спричинене експлуатацією трансформатора при більш високій температурі зовнішнього охолодного повітря, буде компенсовано скороченням терміну служби нижче нормованого за нижчої температури зовнішнього охолодного повітря.

Практично неперервне тривале навантаження за повного значення номінального струму не зустрічається, і в цьому стандарті наведено вимоги до періодичних добових графіків навантаження з урахуванням сезонних змін температури зовнішнього охолодного повітря. Добові скорочення терміну служби, обумовлені тепловим впливом, прирівнюють до нормального добового скорочення терміну служби сухого трансформатора, який експлуатується за номінальних напруги, струму та температури охолодного повітря 20 °С.

На графіках рисунків 5-16 зазначене допустиме навантаження струмом, яке викликає нормальне добове скорочення терміну служби, для класів нагрівостійкості ізоляції обмотки А(105), Е(120), В(130), F(155), Н(180), С(220 °С) і таких умов експлуатації:

а) стале навантаження за різної температури зовнішнього охолодного повітря;

б) систематичне навантаження за різної температури зовнішнього охолодного повітря.

Примітка. Припускається, що трансформатор вентилюється як слід І додаткові втрати навантаження не впливають ПОМІТНО на температуру охолодного повітря.

1. УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ

У цьому стандарті використано такі умовні позначення:

а — підрядковий індекс, який означає «навколишнє середовище» (зовнішнє охолодне повітря);

с— підрядковий індекс, який означає «найбільш нагріту точку обмотки» за номінального струму та номінальної температури зовнішнього охолодного повітря;

сс — підрядковий індекс, який означає «найбільш нагріту точку обмотки» за максимально допустимих режимів навантаження, встановлених у стандарті;

d— підрядковий індекс, який означає подвоєння скорочення терміну служби; е — підрядковий індекс, який означає кінцеве «середнє значення температури обмотки» для будь-якого навантаження;

/■— підрядковий індекс, який означає початкове «середнє значення температури обмотки» для будь-якого навантаження:

У— ціле число, що означає порядковий номер дня року (від 1 до 365);

К^, Кг,..., Кп,..., /G —струм навантаження в частках номінального струму; т — підрядковий індекс, який означає найбільше «середнє значення температури обмотки» (таким чином, для сталого режиму навантаження за номінального струму прийнято Автл = AQc/Z, а для короткочасного режиму за струму, вище номінального, який приводить до прискореного порівняно з нормальним скорочення терміну служби протягом цього періоду, прийнято Д9т = A0ec/Z);

л — підрядковий індекс, який означає будь-який один період добового циклу навантаження; д — показник степеня К, який впливає на зміну середнього значення перевищення температури залежно від струму навантаження;

г— підрядковий індекс, який означає номінальне значення; f —час, год:

1. — тривалість заданого струму навантаження К (42 24 - 4), год;

tp — максимально допустима тривалість заданого струму навантаження Кг, год;

и, іг in,---, 4/—тривалість кожного режиму навантаження, год;

W— підрядковий індекс, який означає обмотку;

wh — підрядковий індекс, який означає «найбільш нагріту точку обмотки»;

А — амплітуда річного змінення середньодобової температури охолодного середовища (передбачається синусоїдна зміна);

S —амплітуда добової зміни охолодного середовища (передбачається синусоїдна зміна); /— струм навантаження, А (довільне значення);

!г— номінальний струм. А;

к— підрядковий індекс, який означає будь-який окремий період навантаження, що передує початку періоду навантаження, для якого виконується обчислення;

L — скорочення терміну служби, год;

Lan — розрахункове річне зношення;

Lr — відносна швидкість зношення;

/V—кількість різних щоденних періодів навантаження;

Г — сума окремих періодів навантаження 4, що передують початку навантаження 4. для якого виконується обчислення;

Z—відношення перевищення температури найбільш нагрітої точки до перевищення середньої температури обмотки (див. також пояснення до підрядкового індексу т)

а — довільна змінна, яка використовується під час визначення ступеня відносного скорочення терміну служби;

де — перевищення температури, °С;

є — коефіцієнт точності визначення температури найбільш нагрітої точки на початку 24- годинного періоду;

0 — температура, °С;

ваа— середньодобова температура охолодного середовища, °С;

Qay— середньорічна температура охолодного середовища, °С; т—теплова стала часу обмоток за номінального струму, год.

ЧАСТИНА ПЕРША

4 ОСНОВА КЕРІВНИЦТВА

1. Вступна частина

Термін служби сухого трансформатора залежить від термічного зношення ізоляції. Досвід показує, що нормальний термін служби становить кілька десятків років. Точно визначити це число неможливо, оскільки навіть для двох однакових трансформаторів воно може бути різним, особливо через різні експлуатаційні чинники.

Практично неперервне тривале навантаження за повного значення номінального струму навантаження не зустрічається, тому слід враховувати різні експлуатаційні умови, а також викликані ними коливання швидкості термічного зношення ізоляції трансформатора.

Таким чином, необхідно:

а) визначити передбачуваний «нормальний» термін служби залежно від номінального струму навантаження та номінальної температури найбільш нагрітої точки ізоляції обмотки;

Нормований «нормальний» термін служби — за ГОСТ 11677;

б) пов’язати підвищення температури найбільш нагрітої точки обмотки із збільшенням швидкості зношення ізоляції;

в) визначити метод розрахунку чистого впливу на термічне зношення ізоляції змінення температури найбільш нагрітої точки обмотки, спричиненої змінами періоду навантаження, струму навантаження і температури охолодного середовища;

г) порівняти чисте «скорочення терміну служби», спричинене сукупністю різних чинників навантажувального циклу, з нормальним скороченням терміну служби. Звідси для одержання передбачуваного нормального терміну служби трансформатора допускається підібрати який-небудь параметр навантажувального циклу.

1. Параметри, використовувані під час розрахунків
2. 1. Допустимі границі температури
   2. 1. Параметр веслід використовувати під час розрахунку нормального терміну служби. Деякі режими роботи, які допускають перевищення цього рівня нормального терміну служби, можуть відрізнятися більшими перевантаженнями, при цьому температура найбільш нагрітої точки перевищує вс. Відповідно введено параметр вас, який являє собою абсолютну допустиму границю температури найбільш нагрітої точки. За температури, вищої від зазначеної, швидкість зношення стає недопустимою (значення 0^ та ©«. — за таблицею 1).

Таблиця 1

Температура найбільш нагрітої точки обмотки, °С

номінальна

в.

Клас нагрівостійкості ізоляці! (за ГОСТ 11677),

«С максимально допустима в_

Допустимі границі перевищення середньої температури обмотки за номінального струму. °С (за ГОСТ 11677),

140

155

165

190

220

250

95

110

120

145

175

210

60

75

80

100

125

150

A(10S)

Е(120)

В(130)

F(155)

Н(180)

С(220)

1. Значення параметра б^відповідае підвищенню температури найбільш нагрітої точки, за якої швидкість старіння подвоюється.
2. 1. Основною величиною, необхідною для розрахунку скорочення терміну служби, є температура найбільш нагрітої точки. Для цього необхідно знати перевищення температури цієї точки для кожного режиму навантаження і температуру охолодного середовища. Існує принаймні два методи визначення перевищення температури найбільш нагрітої точки:

а) величина А0»лл може бути визначена під час випробувань на нагрівання з різними навантаженнями К;

б) за формулою

А0и*п = Z-Шш ■^.jJ

Для цього необхідно знати значення Z, Авт- та д.

Найкраще використовувати, коли це можливо, значення Д0»лл, одержані в результаті випробувань; таким чином виключається будь-яка неточність автентичності коефіцієнта Z і неточність значення д. Досвід показує, що залежно від типу трансформатора та рівня навантаження, за якого він працює, дта Z набувають різних значень.

Примітка. Для деяких конструкцій обмотки визначення допускається проводити тільки на зразках трансформатора.

За результатами випробувань можна провести криву Д6,** = f(К), яка може бути використана для визначення кожного значення К„, необхідного для розрахунку відповідного значення AQwhn-