---

1. величина ДЄ^_Л може бути визначена під час випробувань на нагрівання з різними на­вантаженнями К_п;

2. за формулою

ДбиЛп = Z • А©ит • К%. р j

Для цього необхідно знати значення Z, 4©«. та q.

Найкраще використовувати, коли це можливо, значення 40^„, одержані в результаті ви­пробувань; таким чином виключається будь-яка неточність автентичності коефіцієнта Z і не­точність значення q. Досвід показує, що залежно від типу трансформатора та рівня наванта­ження, за якого він працює, ?та Z набувають різних значень.

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

За результатами випробувань можна провести криву АЄ„л = f{K), яка може бути викорис­тана для визначення кожного значення К„, необхідного для розрахунку відповідного значен­ня ДОй^іл.

т — теплова стала часу, год

Примітка. Слід враховувати обмотку з найменшою сталою часу.

де»г— перевищення середньої температури обмотки за номінальної потужності;

А6»й = — перевищення температури найбільш нагрітої точки в усталеному режимі

залежно від навантаження.

0_С — температура, за якої ізоляційна система має нормальну тривалість терміну служби;

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

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

Є_ву — середньорічна температура охолодного середовища, °С;

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

8. амплітуда змінень добової температури охолодного середовища (передбачається си­нусоїдна зміна);

/Сі, Кп, /&—ділянки режимів навантаження;

A, t₂t„, t_N — тривалість ділянки режиму навантаження, год;

N— кількість режимів навантаження.

t

Дб^ = Д9^' + (ДЄ^„ - Д0^¹ )(1 - е"9, (2)

або t ^wh ~ ^whn ⁺ ~ , (3)

де Д6»й_л визначається з формули

ДВиЛл ⁼Z ■ &f)wr • Kf! (Д)

або із залежності де_№/1 * f(K), визначеної за результатами випробувань.

Перевищення температури в кінці кожного періоду часу t„ слід визначати за цими сами­ми формулами, приймаючи t = t_n.

^T+tn —(A9^,+Bsin5j(T+t)+fl^-e_c]

L_n= J ⁴dt, (5)

n-1 де T = Zt_k. k=t

Річне скорочення терміну служби L_an слід визначати за сумою добових скорочень термі­ну служби протягом 365 діб за навантажень тривалістю А до t_N

36S

£._ал = 2 е
/==1

^,п2г_л- • ²« П К!

(6)

Це значення порівнюють з нормальним скороченням терміну служби за один рік

j^(ae^_r+20-e_c)

Lнормальне = 24x365хе ^а , год, (7)

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

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 L_K для початкового графіка навантаження слід розраховувати за програмою, яка грунтується на алгоритмі, наведеному в розділі 5.

Якщо Ln менше від одиниці, слід визначити перевантаження, яке пристрій може витримати.

Для цього виконують розрахунок із значеннями /Сі', /Сі',..., K'_N, що дорівнюють незмінним а/СІ, а/С,..., v.K_N та A, t₂t_N. Коефіцієнт-множник а повинен бути трохи більшим за одини­

цю (наприклад, 1.1).

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

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

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

Розрахунки слід повторювати доти, доки не буде визначене значення а, за якого I# 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 більше за 1.

Примітка. Температура найбільш нагрітої точки обмотки в кожний момент дорівнює де^, + 0«,

Рисунок 1 — Графік навантаження, який використовується під час підготовки програм машинного розрахунку

Наведений на рисунку 2 графік складається з двох ступенів навантаження струмом К та К₂.

Передбачається, що температура охолодного середовища стала протягом 24 год.

Під час першого програмного розрахунку з використанням алгоритму, наведеного в роз­ділі 5, слід визначати скорочення терміну служби £ для режиму (Л^Д, /£4).

Потрібно встановити значення перевантаження КІ розрахувати Ц та £г для тих самих періодів часу й та 4- Одержане таким чином скорочення терміну служби £< + 4 більше за по­чаткове скорочення терміну служби £і+ £_г.

Потрібно зменшити 4 до 4-ДГ (що спричинює зміну й до й +ДД і розрахувати £, та £г. В результаті одержують значення І'нижче за попереднє.

Таку дію слід повторювати доти, доки не буде одержано £’, що дорівнює абб трохи мен­ше за L

Значення 4> за якого одержано цей результат, є допустимою тривалістю перевантаження КІ

У цьому випадку метод розрахунку відповідає наведеному в 4.4. Одержують коефіцієнт а, на який помножують К₂.

4. БАЗОВИЙ АЛГОРИТМ РОЗРАХУНКУ «СКОРОЧЕННЯ ТЕРМІНУ СЛУЖБИ»

Алгоритм, наведений на рисунку 3, може бути використаний для полегшення виконання розрахунків скорочення терміну служби на обчислювальній машині (див. 4.4 та 4.5).

І

к,

Д0. І де2

Z де, де,

Z

ДО/

Якщо ДО, <

о де. І де, ДЄсс

Z

Z де,

Якщо де, >

о

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

4. 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 0_ее для кожної температури ізоляційної системи, наведеної в таблиці 1.

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

4. ОСНОВА ДЛЯ ПОБУДОВИ ГРАФІКІВ НАВАНТАЖЕННЯ

   1. Типовий графік навантаження

На рисунку 2 подано спрощений добовий (24 год) графік систематичних навантажень, де початкове навантаження Кі = /,//,; за ним іде навантаження К₂= 4/4 тривалістю t_p год; потім для решти періоду часу, що залишилось від 24 год, відбувається повернення до початково­го навантаження Кл.

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

>4=0

4. — 0

Є_ау= 10, 20, ЗО °С (стала протягом 24 год)

<7=1,6 для трансформаторів з природним охолодженням

7= 1,25

e_rf=10°C

N = 2

Рисунок 3, аркуш 1

Рисунок 3, 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 0_а (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)

Є_а = 20°С, = 0,5,Г_р = 2год.

1444 ^р

На рисунку 11 К_г = 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 0_а =10 °С, температура ізоляційної системи 155 °С, теплова ста­ла часу обмотки 0,5 год

ОАОЛ І

= -£ = 1,4 (рисунок 4).

1444 /-|

Із графіка на рисунку 11 за прямою t_p = 4 год та із співвідношення К₂/К = 1,4 знаходять значення К_г = 1,175 та К= 0,84.

Звідси еквівалентне стале навантаження дорівнюватиме

О

2020

1,175

1444

0,84

= 1720 А.

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

З • 400 ■ 1720 • 10’³ = 1192 кВ • А.

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

.

Рисунок 4 — Ілюстрація прикладу 2

Рисунок 5 — Графіки навантажень для температури ізоляційної системи 105 °С, t = 0,5 год, Є, = 10, 20 і ЗО °С

Рисунок 6 — Графіки навантажень для температури ізоляційної системи 105 °С, і = 1,0 год, в. = 10, 20 і ЗО °С

tp = 0,5 год

0,2 0,3 0,4 O.S 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 К,

Рисунок 7 — Графіки навантажень для температури ізоляційної системи 120 °С, т « 0,5 год, Є. = 10, 20 і ЗО °С

Рисунок 8 — Графіки навантажень для температури ізоляційної системи

120 °С, т = 1,0 год, Є. = 10, 20 і ЗО °С

Рисунок 9 — Графіки навантажень для температури ізоляційної системи

130 °С, і = 0,5 год, Є. = 10, 20 і ЗО °С

Рисунок 14 — Графіки навантажень для температури ізоляційної системи 180 °С, t = 1,0 год, 0* = 10, 20 і ЗО °С

ДОДАТОК А
(обов'язковий)

Таблиці допустимих навантажень з нормальним
добовим скороченням терміну служби

У таблицях А.1—А.72 наведено значення К_г та t_p для добового двоступінчастого графіка навантаження (рисунок 2) за різних значень Кі, розраховані згідно з додатком D.

Таблиці розраховано для всіх температур ізоляційної системи, для температур охолод­ного середовища -20, -10, 0, 10, 20, ЗО °С за даними 7.2 стандарту.

А.1 Температура ізоляційної системи 105 °С