Страница 2: ДСТУ 2767-94. Керівництво з навантаження силових сухих трансформаторів (33882)

1. Величини, одержані під час випробувань на нагрівання, які проводяться на зразках за різних значень навантаження:

t — теплова стала часу, год

Примітка. Слід враховувати обмотку з найменшою сталою часу.

Д0ИГ— перевищення середньої температури обмотки за номінальної потужності;

А0і»й = f[K — перевищення температури найбільш нагрітої точки в усталеному режимі залежно від навантаження.

1. Величини, одержані під час випробувань на старіння, які проводяться на зразках ізоляційних систем:

6с — температура, за якої ізоляційна система має нормальну тривалість терміну служби;

0» — максимальна температура, вище якої швидкість зношення ізоляції стає недопустимою;

0rf— крутизна прямої терміну служби ізоляції — підвищення температури, яке спричиняє подвоєння скорочення терміну служби.

1. Величини, які належать до умов експлуатації (див. рисунок 1):

Оті — середньодобова температура охолодного середовища, “С: всу — середньорічна температура охолодного середовища, °С;

А — амплітуда річних змінень середньодобової температури охолодного середовища (передбачається синусоїдна зміна);

В— амплітуда змінень добової температури охолодного середовища (передбачається синусоїдна зміна);

К, Кг,..., Кп, /Су—ділянки режимів навантаження;

Гі, 4 4,4—тривалістьділянкирежимунавантаження,год;

N— кількість режимів навантаження.

1. Формули
2. 1. Для режиму навантаження /ґ перевищення температури найбільш нагрітої точки в кінці інтервалу часу /слід обчислювати за формулою

t

де^ =+ Шшьп - де^й;’ )(1 -).(2)

або

J

,(3)

де Дв„,йЛ визначається з формули

ДВмЛл = Z ■ Д0ИТ • Кп(4)

або із залежності = ЦК), визначеної за результатами випробувань.

Перевищення температури в кінці кожного періоду часу 4 слід визначати за цими самими формулами, приймаючи t = 4-

1. Добове скорочення терміну служби 4, за навантаження К„ тривалістю 4 за добу слід визначати за формулою

,^[A9L*+SSln|z(T+t)+e,y-e„]

L„= Jdt,(5)

/7-1

де Г =

кИ

Річне скорочення терміну служби Lan слід визначати за сумою добових скорочень терміну служби протягом 365 діб за навантажень тривалістю Л до 4

36S 5^(0„+Л5іп^У] N

Ііл.год,(6)

Це значення порівнюють з нормальним скороченням терміну служби за один рік

|?(ДЄ»,,+20-в,)

Lнормальне = 24 X 365 х е,год,(7)

тобто L нормальне = 24 х 365 х 1 = 8760, год.

1. Визначення перевантаження стосовно трансформатора з нормальним скороченням терміну служби за заданого графіка навантаження

Наведений на рисунку 1 графік складається з декількох різних навантажень струмом, значення яких можуть бути відрегульовані за допомогою спільного коефіцієнта-множника.

Скорочення терміну служби і відносну швидкість зношення ія для початкового графіка навантаження слід розраховувати за програмою, яка грунтується на алгоритмі, наведеному в розділі 5.

Якщо менше від одиниці, слід визначити перевантаження, яке пристрій може витримати. Для цього виконують розрахунок із значеннями КІ, Кі,..., КІ,, що дорівнюють незмінним аК, аКг,..., <з.Кн та /і, 4 4. Коефіцієнт-множник а повинен бути трохи більшим за одини

цю (наприклад, 1.1).

Якщо розраховане таким чином відносне зношення ія нижче за 1, слід прийняти « + 0,1 і розрахунок повторити, І так доти, доки не визначиться значення а, за якого 4? 2 1.

Допустим е перевантаження, одержане під час розрахунку з передостаннім значенням а.

Якщо в результаті першого розрахунку одержують скорочення терміну служби більше за 1, розрахунок слід повторити з нижчим значенням (наприклад, « = «-0,1) і т.д.

Розрахунки слід повторювати доти, доки не буде визначене значення а, за якого ія дорівнює або трохи нижче за 1.

примітка. Якщо для певного періоду експлуатації допускається скорочення терміну служби вище від нормального, слід виконувати такий самий розрахунок, використовуючи значення L„ більше за t.

Примітка. Температура найбільш нагрітої точки обмотки в кожний момент дорівнює + 0»,

Рисунок 1 — Графік навантаження, який використовується

ПІД час підготовки програм машинного розрахунку

1. Визначення перевантаження (значення чи тривалості) стосовно трансформатора з заданим скороченням терміну служби за спрощеним графіком навантаження

Наведений на рисунку 2 графік складається з двох ступенів навантаження стр^^ом К та Кг.

Передбачається, що температура охолодного середовища стала протягом 24 год.

1. Розрахунок тривалості перевантаження Кі за заданим значенням К,

Під час першого програмного розрахунку з використанням алгоритму, наведеного в розділі 5, слід визначати скорочення терміну служби 4 для режиму [Kttt, Ktk).

Потрібно встановити значення перевантаження КІ, розрахувати Ц та ІІ для тих самих періодів часу А та 4- Одержане таким чином скорочення терміну служби іі більше за початкове скорочення терміну служби 4і+ ц.

Потрібно зменшити 4 до 4~Дґ (що спричинює зміну и до 4 +• розрахувати U та Li. В результаті одержують значення 4'нижче за попереднє.

Таку дію слід повторювати доти, доки не буде одержано 4', що дорівнює абб трохи менше за 4.

Значення 4. за якого одерхтано цей результат, є допустимою тривалістю перевантаження Кі.

1. Розрахунок значення перевантаження тривалістю 4 за заданими К і 4.

У цьому випадку метод розрахунку відповідає наведеному в 4.4.

Одержують коефіцієнт а, на який помножують Кг.

5 БАЗОВИЙ АЛГОРИТМ РОЗРАХУНКУ «СКОРОЧЕННЯ ТЕРМІНУ СЛУЖБИ»

Алгоритм, наведений на рисунку З, може бути використаний для полегшення виконання розрахунків скорочення терміну служби на обчислювальній машині (див. 4.4 та 4.5).

к

Рисунок 2 — Спрощений графік навантаження для режиму систематичних навантажень за добу та перевищення середньо! температури відповідної обмотки

6 ОБМЕЖЕННЯ

1. Для нормального режиму систематичних навантажень струмове навантаження не повинно перевищувати 1,5 номінального значення.
2. Температура найбільш нагрітої точки не повинна перевищувати граничного значення 0СС для кожної температури ізоляційної системи, наведеної в таблиці 1.
3. Не слід враховувати вплив втрат у сталі на перевищення температури обмоток. Крім того, напруга, вища за номінальну, повинна бути обмежена за ГОСТ 11677.

ЧАСТИНА ДРУГА

7 ОСНОВА ДЛЯ ПОБУДОВИ ГРАФІКІВ НАВАНТАЖЕННЯ

1. Типовий графік навантаження

На рисунку 2 подано спрощений добовий (24 год) графік систематичних навантажень, де початкове навантаження К = 4//,: за ним іде навантаження Кг = /г/4 тривалістю 4 год; потім для решти періоду часу, що залишилось від 24 год, відбувається повернення до початкового навантаження К%.

1. Параметри графіків навантаження

Під час побудови графіків навантаження для всіх температур ізоляційної системи прийнято такі значення;

А =0

В = 0

вау= 10, 20, зо °С (стала протягом 24 год)

0=1,6 для трансформаторів з природним охолодженням

7=1,25

6rf=10°C

Рисунок з, аркуш 1

N = 2

Рисунок з, аркуш 2

8 ВИБІР ВІДПОВІДНОГО ГРАФІКА НАВАНТАЖЕННЯ

Для будь-якого спрощеного, як викладено в 7.1, графіка навантаження слід вибрати криву навантаження, яка відповідає температурі ізоляційної системи за певних значень теплової сталої часу та температури охолодного середовища ба {рисунки 5-16).

Якщо значення Є* є проміжним, то вибирають найближчу криву навантаження або інтерполюють між двома найближчими кривими.

Приклад 1. Визначення допустимого струму навантаження

Трансформатор потужністю 1000 кВ-А з природним повітряним охолодженням AN, температура ізоляційної системи 155 °С, теплова стала часу обмоток 0,5 год, початковий струм навантаження 722 А. Визначити допустимий струм навантаження тривалістю 2 год за температури охолодного середовища 20 °С (номінальний струм 1444 А)

722

1444

0,5,4 = 2 год.

Єв=20°С, /<1 =

На рисунку 11 /4 = 1,23.

Звідси допустимий струм навантаження тривалістю 2 год дорівнює 1776 А (потім зменшується до 722 А протягом решти періоду часу, що залишилось від 24 год).

Приклад 2. Визначення номінальної потужності трансформатора для заданого режиму

Вибрати трансформатор, навантаження якого становить 2020 А протягом 4 год і 1444 А протягом решти 20 год при 0а =10 °С, температура ізоляційної системи 155 °С, теплова стала часу обмотки 0,5 год

= i = (рисунок 4).

Із графіка на рисунку 11 за прямою 4 = 4 год та із співвідношення КгІК - 1,4 знаходять значення Кг = 1,175 та К% = 0,84.

Звідси еквівалентне стале навантаження дорівнюватиме

= 1720 А.

20201444

1,175 " 0,84

Стже, номінальна потужність трифазного трансформатора із вторинною напругою неробочого ходу 400 В становитиме

З • 400 ■ 1720 • Ю'3 = 1192 кВ • А.

Слід приймати найближче більше значення нормованої потужності, наприклад, 1250 кВ-А.

Рисунок 4 — Ілюстрацій прикладу 2

tp = 0,5 год N

Jp = 0.5 год

tp = 0,5 год

Кг

1.5

1,4

1,3

1.2

1.1

1,0

0.9

fp = 1,0 год

0,20,30,40.50,60,70,80,91,01.1К,

tp = 0,5 год

А, = 1,0 год

/р = 0,5 год ч

tp = 0,5 год

tp = 0,5 год

_ А, = 0.5 год

tp = 0,5 год

tp = 0,5 год

4 = 0,5 год

ДОДАТОК А (обов'язковий)

Таблиці допустимих навантажень з нормальним добовим скороченням терміну служби

у таблицях А.1—А.72 наведено значення Кг та 4 для добового двоступінчастого графіка навантаження (рисунок 2) за різних значень К, розраховані згідно з додатком D.

Таблиці розраховано для всіх температур ізоляційної системи, для температур охолодного середовища -20, -10, О, 10, 20, ЗО “С за даними 7.2 стандарту.

А.1 Температура ізоляційної системи 105 °С

А. 1.1 Теплова стала часу обмотки 0,5 год Таблиця А.1 - 0, = -20 °С

Таблиця А.2 - 0, = -10 °С

К