GB1094.2-1996电力变压器 第2部分 温升.docx

中华人民共和国国家标准电力变压器第2部分温升GB1094.21996代替GB1094.285PowertransformersPart2:Temperaturerise本标准等效采用IEC76.21993电力变压器第二部分温升。1主题内容与适用范围本标准规定了变压器冷却方式的标志、变压器温升限值及温升试验方法。本标准适用于符合GB1094.1规定的电力变压器。2引用标准GB1094.11996电力变压器第1部分总则GB353683石油产品闪点和燃点测定法（克利夫兰开口杯法）GB645086干式电力变压器GB1102189电气绝缘的耐热性评定和分级GB/T1349992电力变压器应用导则GB/T151644油浸式电力变压器负载导则3冷却方式的标志3.1 对于干式变压器，冷却方式的标志按GB6450的规定。3.2 对于油浸式变压器，用四个字母顺序代号标志其冷却方式。第一个字母表示与绕组接触的内部冷却介质：0矿物油或燃点不大于300的合成绝缘液体；K燃点大于300的绝缘液体；L燃点不可测出的绝缘液体。注：燃点用“克利夫兰开口杯法”试验。第二个字母表示内部冷却介质的循环方式：N流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环；F冷却设备中的油流是强迫循环，流经绕组内部的油流是热对流循环；D冷却设备中的油流是强迫循环，（至少）在主要绕组内的油流是强迫导向循环。第三个字母表示外部冷却介质：A空气；W水。第四个字母表示外部冷却介质的循环方式：N自然对流；1996-12-01实施国家技术监督局1996-03-31批准F强迫循环（风扇、泵等）。注：在强迫导向油循环的变压器中像二字母代号为D）,流经主要绕组的油流量取决于泵，原则上不由负载决定；从冷却设备流出的油流，也可能有一小部分有控制地导向流过铁心和主要绕组以外的其他部分；调压绕组和（或）其他容量较小的绕组也可为非导向油循环。强迫非导向冷的变压器中（第二个字母的代号为F）,通过所有绕组的油流量是随负载变化的，与流经海般备的用泵抽出的油海殳有直接关系。一台变压器规定有几种不同的冷却方式时，在说明书中和铭牌上，应给出不同冷却方式下的容量值（见GB1094.1第7.1条m项），以便在某一冷却方式及所规定的容量下运行时，能保证温升不超过规定的限值。在最大冷却能力下的相应容量便是变压器的（或多绕组变压器中某一绕组的）额定容量。不同的冷却方式一般是按冷却能力增大的次序进行排列。例1:ONAN/ONAF变压器装有一组风扇，在大负载时，风扇可投入运行，在这两种冷却方式下，油流均按热对流方式循环。例2:ONAN/OFAF变压器带有油泵和风扇的冷却设备。也规定了在自然冷却方式（例如，辅助电源出现故障的情况下），降低负载后的冷却能力。4温升限值4.1 概述变压器的温升限值是根据不同的负载情况而作出规定。对于连续额定容量下的温升，按4.2条的规定。对于有明确规定负载周期时，应给出与规定的负载周期图相关的附加要求（见第4.4条），主要适用于系统中的大型变压器，对大型变压器的急救负载应特别注意。而这些要求通常不能用于标准的小型或中型变压器。变压器某一部分的运行温度，假设表示为冷却介质（环境空气或冷却水）温度与该部分温升之和。变压器各部分的温升值是变压器的特性参数之一，是制造厂的保证值，变压器应承受规定条件下的温升试验，在询价和合同中若没有提出“特殊使用条件”时，应以正常的温升限值为准；特殊使用条件下的温升限值应按第4.3条的规定进行修正。温升限值不允许有正偏差。4.2 连续额定容量下的正常温升限值变压器有一个分接范围超过±5%的带分接绕组时，在与每个分接相应的分接容量、分接电压和分接电流下，不同分接的负载损耗是不同的，有时空载损耗也不同（即在分接范围内采用了变磁通调压方式）。温升限值应适用于每个分接（参见GB1094.1第5.6条）,温升型式试验应在最大电流分接上进行（另有规定除外）。注：在独立霸变压器中，最大电流分接一般是最大负载损耗分接。在带分接的自耦变压器中，温升试验时，应根据分接的布置来选择分接。对于多绕组变压器，当一个绕组的额定容量等于其他绕组额定容量之和时，温升试验要求所有的绕组同时带各自的容量值。如果情况不是这样，应规定一个或多个特定的负载组合进行温升试验（详见5.2.3条）。在具有同心式线圈排列的变压器中，两个或多个独立线圈上下排列且容量及尺寸都相同时，绕组温升读数的平均值应不超过绕组温升限值；如果容量和（或）尺寸不相同时，则应按协议进行评估。油浸式变压器（字母代号为0）在连续额定容量稳态下的温升限值I规定如下：顶层油温升（见5.3.1）油不与大气直接接触的变压器60K油与大气直接接触的变压器55K绕组平均温升（用电阻法测量，见5.4条）65K对于铁心、绕组外部的电气连接线或油箱中的结构件，不规定温升限值，但仍要求温升不能过高，通常不超过80K,以免使与其相邻的部件受到热损坏或使油过度老化。对于大型变压器，可通过特殊试验进行探讨（见附录B）。对于更高绝缘等级的绝缘系统和（或）浸于难燃液体中的变压器（字母代号为L或K）,其温升限值应按协议规定。对不同绝缘耐热等级（按GB11021评定和分级）的干式变压器，其温升限值按GB6450的规定。4.3 在特殊使用条件下对温升修正的要求如果安装场所条件不符合正常使用条件的要求，则对变压器的温升限值应作相应的修正。4.3.1油浸空气冷却式变压器正常环境温度在GB1094.1第1.2.1条中已有规定。对于空气冷却式变压器，其安装场所的温度条件还应符合下述条件：最热月的平均温度不超过+30。C;年平均温度不超过+20。安装场所的温度条件，若超过上述条件之一时，则对变压器的温升限值应按超过部分的数值减少，并应修约到最接近温度的整数值。安装场所海拔高于100Om,而试验场地低于100Om时，自冷式变压器（AN）绕组平均温升限值应按海拔每增加40Om降低IK来计算；风冷式变压器（AF）应按海拔每增加25Om降低IK来计算。试验场地海拔高于100Om,而安装场所却低于100om时，温升限值应作相应的增加值进行修正。因海拔而作的温升修正值，均应修约到最接近的温度的整数。因冷却介质温度高或安装场所海拔高而将变压器的规定温升限值降低时，均应表示在铭牌上（见GBG94.1第7.2条）。注：当标准型变压器拟用于高海拔地区时，其容量的降低值，可以相应于正常环境条件下以额定容量运行时的温升和冷却条件来计算。4.3.2油浸水冷式变压器冷却水温超过GB1094.1第L2.1条所规定的正常冷却水温度的限值时，变压器温升限值应按冷却水温超出限值部分而减小，并应修约到最接近温度的整数海拔或环境温度对油箱冷却的影响可以忽略不计。4.3-.3干式变压器干式变压器按GB6450的规定。采用说明：1按变压器运行的要求，对此限值的规定与IEC762有所不同，IEC76.2对限值规定如下：顶层油温升60K绕组平均温升对ON或OF标志的变压器65K对OD标志的变压器70K铁心，绕阻外部的电气用蛾或油箱中的结构伟不规定温升限值，但嬉求温升不能过高以免使与其相邻的部件受到热损坏或使油过度老化。4.4规定的负载周期中的温升如果对某一负载周期需要规定温升的保证值和（或）特殊试验时，应明确以下各项要求：a.变压器初始温度条件（或是环境温度，或是与规定的低于额定电流“预负载”相应的稳定温升）；b.试验电流（恒定）的幅值（表示为额定电流的倍数）及其持续时间；c.试验终了时顶层油温升和绕组平均温升（用电阻法）最大允许值可在没有任何事先协议限制下，只为取信息而进行本试验，该值提出与否均可。d.要进行的特殊观察或测量（例如直接测量热点温度，观测油箱发热的热象图及与其有关的可能限值）。有关对负载周期研究方面所需的进一步讨论、建议以及特殊的测量与评价，见附录B的B4条。5温升试验1.1 概述本章规定了油浸式和干式变压器温升试验的技术要求，并阐述了确定温度和温升的试验程序，以及用等效试验程序代替运行负载的方法。温升试验时，变压器应装有保护装置（如：用于油浸式变压器的气体继电器），并应记录试验时出现的任何现象。5. 1.1冷却空气温度冷却空气温度的变化应尽量小，特别是在试验后期接近稳态时，更应注意冷却空气的变化。应采取适当的措施，防止由空气湍流而引起剧烈的温度变化（如：为温度传感器配备时间常数适当的吸热容器）。试验中至少应有3个温度传感器，以其平均值对试验进行评估。每隔一定时间记录读数，或者采用自动连续记录。温度传感器应沿油箱四周分布，距油箱或冷却器Im2m,避免直接受热辐射的影响。在自冷式变压器周围的温度传感器应放置在冷却面高度约一半的位置处。对于风冷式变压器，温度传感器放置的位置，应能显示进入冷却器的实际空气温度，还应注意热空气的再循环。试品应放置在适当的位置。尽量减少空气的阻力，以便提供稳定的环境条件。6. 1.2冷却水温度试验期间，冷却水温度变化应尽量小，在冷却器入口处测量其温度，应定期地记录温度和水的流量，或者采取自动连续记录。1.2 温升的试验方法5. 2.1概述测定油浸式变压器的稳态温升的标准方法是短路接线的等效试验法（见5.2.2条）。在特殊情况下，也可按协议对适当的负载施加接近于额定值的电压和电流，这种方法主要适用于额定容量较小的变压器。也可按协议采用“相互负载法”。这种方法是选用两台变压器并联连接，其中一台是被试变压器，对被试变压器施加额定电压励磁，通过两台变压器不同的电压比，或采用另外输入电压的方法以使被试变压器流过额定电流。干式变压器的试验程序按GB6450的规定。6. 2.2短路法的稳态温升试验试验时，不是同时施加额定电压和额定电流，而是施加由计算得出的总损耗，总损耗的值可由已测出的空载损耗和参考温度下的负载损耗（见GB1094.1第10.4条和10.5条）之和得到。本试验有两个目的：其一，测定在稳态条件及总损耗下的顶层油的温升；其二，测定在额定电流和按上述测定的顶层油温升下的绕组平均温升。为达到上述两个目的，试验应按两个阶段进行：a.施加总损耗（第一个试验阶段）此试验阶段是测定顶层油温升和油平均温升，施加的试验电压应使试品吸取的有功功率等于变压器的总损耗（见GB1094.1第3.6条，第10.4条和第10.5条），由于试验电流比额定电流大（因为施加了总损耗），因而绕组温升将相应地增高。应监测油的温度和冷却介质温度，试验需持续进行，直到油的温升稳定为止。当顶层油温升的变化率小于每小时1K,并维持3h时，油面温升达到稳定。若在每隔一定时间记录离散的温度值，则取最后一个小时内读数的平均值作为试验的结果值；若使用自动连续记录装置，则取最后一个小时内的平均值。注：若油温的时间常数不超过3h本法的截尾误差可忽略不计，其他情况下，可用的截尾规则见附录C。b.施加额定电流（第二个试验阶段）顶层油温升测定之后，应立即将绕组中的试验电流降到其额定电流（多绕组变压器按第5.2.3条）继续试验，持续1h,继续观测油和冷却介质的温度。施加额定电流一个小时终了时，应迅速切断电源和打开短路接线，测量两个绕组的电阻（见第5.5条和附录C第C2和C3条），或在不切断电源的情况下，采用叠加法（即在绕组负载电流上叠加一低值直流电流的方法）测绕组直流电阻。将测得的绕组电阻值，按5.4条的规定，确定变压器两绕组的平均温度值。在施加额定电流的一个小时内，油的温升从第一个试验阶段（a