《【2017年整理】变压器温升的计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】变压器温升的计算（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、变压器温升的计算(1/1) 文章出处： 发布时间： 2008/10/09 | 1752 次阅读 | 1次推荐 | 0条留言采用空气冷却的变压器 变压器变压器（Transformer）是利用互感原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯） 。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。变压器是变换电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流） 。它由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。 全文，它的温升除了与磁心损耗和绕
2、组铜损之和有关外，还和辐射表面的面积有关。气流流经变压器变压器变压器（Transformer）是利用互感原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯） 。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。变压器是变换电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流） 。它由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。，变压器的温度会降低，降低的程度与气流速度（in(3) min）有关。 想要精确、系统地计算出变压器的温升是不容易的，但可
3、以通过一些经验曲线来得到温升值，误差只在10以内。这些曲线是基于辐射表面面积的热敏阻抗这一概念得来的。散热片 散热片散热片是为了帮助积体电路消散运作时所产生的热,以提 高工作效能的散热装置，随着电子科技的发展及晶圆制程的提升,电子元件的效能相对提高,而单位体积 所发出的热量亦越来越多,为了维持其正常的工作状态, 热交换的动作也就相当的重 要。各种不同的冷却技术如水冷、 冷冻循环以及浸入式沸腾冷却等都可能用来解决散热问题。 尽管如此， 散热片 仍是最经济、 最可靠的散热方式。 全文热敏阻抗 Rt 的定义为散热片散热片散热片是为了帮助积体电路消散运作时所产生的热,以提 高工作效能的散热装置，随着电
4、子科技的发展及晶圆制程的提升,电子元件的效能相对提高,而单位体积 所发出的热量亦越来越多,为了维持其正常的工作状态,热交换的动作也就相当的重 要。各种不同的冷却技术如水冷、 冷冻循环以及浸入式沸腾冷却等都可能用来解决散热问题。 尽管如此， 散热片 仍是最经济、 最可靠的散热方式。每耗散1W 功率所带来的温升（通常以为单位） ，温升的增加 dT 与耗散功率 P 之间的关系为：dTPRt。 一些厂家还给出了不同产品的 R，值，这就间接说明了磁心外表面的温升为 Rt 与磁心损耗和铜损之和的乘积，有经验的用户通常会假定内表面最热点（一般位于磁心的中心柱）的温升比磁心外表面温升高1015 。温升不仅和辐
5、射表面的面积有关，还与磁心总的耗散功率有关。辐射表面的耗散功率越大，辐射表面和周围空气的温差就越大，表面也就更容易冷却，也就是说表面的热敏阻抗越低。因此，在估算变压器的温升时，往往将变压器总的外表面积看成是一个等效散热片的辐射表面积。总的外表面积为（2宽度高度2宽度厚度2高度 厚度）等效散热片的热敏阻抗可以根据总的耗散功率（磁心损耗与铜损之和）来校正。散热片的热敏阻抗与表面积的关系曲线如图（a）所示。这是一条经验曲线，它是根据大量的不同厂家、不同尺寸和不同形状的散热片的平均值得来的。图中标出的都是1 W功率级的热敏阻抗值，它位于双对数坐标中的直线上。尽管片状散热片的热敏阻抗在某种程度上与叶片的
6、形状、叶片之间的空隙和叶片是否黑化或镀铝有关，但这些都只是次要因素。在某种程度上可以说热敏阻抗完全由散热片辐射表面的面积决定。不同的散热片厂家的产品目标中也会给出如图（b ）所示的热敏阻抗与耗散功率的关系曲线。综合图（a）和图（b）可以得到图（ c）所示的不同散热片面积的温升与功率损耗的关系曲线。此曲线用起来更直接更方便。它提供了不同散热面积（对角线）和耗散功率的散热片的温升值。因此可以直接从图中读出变压器外表面的温升，因为总损耗和辐射表面总面积都已给出。(a)散热片热敏阻抗与表面积的关系曲线(b)热敏阻抗与耗散功率的关系曲线(c)不同散热片面积的温升与功率损耗的关系图 根据变压器散热片的等效
7、面积计算温升由“涡流 ”所产生的损耗我们称为 “铁损”。变压器的铁损还包括磁滞损失，但在变压器的测试中，只需要知道变压器总的铁损，而不必分别测出磁滞损失与涡流损失。变压器在空载情况下所取得的功率都消耗于铁损和原绕组的铜损 ，而原绕组的铜损由于空载时对应的电流很小，所以与铁损相比铜损就微不足道了.变压器的损耗包括两部分：铁损和铜损。当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流” 。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡
8、流”所产生的损耗我们称为“铁损” 。变压器的铁损还包括磁滞损失，但在变压器的测试中，只需要知道变压器总的铁损，而不必分别测出磁滞损失与涡流损失。变压器在空载情况下所取得的功率都消耗于铁损和原绕组的铜损 ，而原绕组的铜损由于空载时对应的电流很小，所以与铁损相比铜损就微不足道了，因此变压器空载时所消耗的功率可以近似的认为是铁损。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损” 。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损，所以它的输出功率永远小于输入功率。变压器的铜损分为两部分：
9、原绕组的铜损和副绕组的铜损。在一个给定的变压器中，铜损仅与变压器的负载有关，测量变压器铜损是通过短路实验来测定的，在短路实验中，将变压器的低压端绕组短接，而给另一个绕组加上适当小的电压 ，使通过两个绕组的电流都等于额定值，称为短路电压，因为短路电压很低，此时变压器的铁损可以忽略不计，此时测得的功即可认为是变压器在额定状态下的铜损。由此可以知道：变压器的铁损与变压器的一次电压有关，与二次负荷无关，就是说：只要变压器一次有电压就一定有铁损产生。电压一定，铁损就是一定的。铜损则不同，它的大小主要取决负荷电流的大小。节电办法中划定变压器负荷率小于30%即为“大马拉小车” 按照(34)、(35)式可解患
10、上临界负载系数 l:因为励磁电流在变压器铁芯孕育发生的交变磁通要导致涡电流损掉和磁滞损掉涡电流损掉是铁芯中的感到电流导致的热损掉,其巨细与铁芯的电阻成反比磁滞损掉是因为铁芯中的磁畴在交变磁力场的效用下做周期性的扭转导致的铁芯发烧,其损掉巨细由磁滞回线决议5. 1变压器打造和经济运行临界损掉率与最低损掉率的瓜葛式为:变压器中性点接地,主如果制止孕育发生操作电流通过压在110 kv 及以上大电流接地体系中,为了限订单相接地短路电流, 部门变压器中性点是不接地的, 也就是说:变压器中性点接地数目和在收集中的位置是综合变压器的绝缘安全、减低短路电流、继电掩护靠患上住动作等要求决议的符合空载变压器或者解
11、、平列电源体系,若将变压器中性点接地,操作时断路器发生三相差别期动作或者浮现非对称开断,可以制止发生电容通报电流通过压或者掉步工频电流通过压所酿成的变乱以是,提防符合空载变压器孕育发生操作电流通过压酿成的风险,应集中在变压器中性点接地刀闸操作的不错性上2. 4. 1. 4若 pao = pbo 及 pak 一条母线上所有元件须全数倒换至另外一母线时,有两种倒换秩序序,一种是将某一元件的刀闸合于一母线然后,随后拉开另外一母线刀闸; 另外一种是全数元件都合于一母线然后,再将另外一母线的所有刀闸拉开这要按照操作机构位置(两母线刀闸在1个走廊上或者两个走廊上)和现场习气决议多路电源中性线混用“大马拉小
12、车”是指变压器持久分歧理的轻载运行, 它使变压器容积患上不到充实的哄骗, 效率减低许多人习气以变压器的容积哄骗率作为区分清楚“大马拉小车”的规范节电功率的习气计较公式为:5. 3. 4变压器绕组的电阻跟着温度增高而增大对统一台变压器在统一负载下,如果温度越低,损耗也越低是以,应作好变压器散热,减低变压器的温度l=(pao pbo)/(pbk pak)1/2 (213)2. 2变压器存在经济运行的因素=p2/ p1= secos/(secos+po+2pk)*100 (2-4)lz=(pabzo pcdzo)/(pcdzk pabzk)1/2 (38)i2-变压器二次侧负载电流查寻泄电妨碍时,在
13、读取检验测定仪的数据时, 必患上连结人的身体与带电部位有足够的安全距离,没有办法读取时,可哄骗检验测定仪的机械影象功效即表头锁uk%=(5.64-5.52)/5.56*100%=2.15%1时没有实际意义母线操作的不错要领及需注重的事变有:pn 甲=pi0甲 + 2pik 甲 (312)2. 1. 2空载损掉p0=pa0+pb0 (32)配电变压器妨碍检验测定措置惩罚要领变压器经济运行不仅决定于于经济运行体式格局,同时更决定于于变压器的打造程度按变压器时常负载大抵可以分为四种环境:一是时常处于满载或者靠近满载运行的变压器;二是时常处于多半载运行的变压器;三是时常处于少半载运行的变压器;四是时常
14、处于轻载或者空载运行的变压器pd=po+d2pk (48)kxr 变压器总的电抗和总的电阻之比,其值巨细代表变压器感性强度阻抗比和变压器的容积关于,容积在5607500kva 之间,kxr 5102. 2. 2变压器有功功率损掉和损掉率的负载特征将投运不上路线的交流接触器下桩头出线熔断器的熔心取下,同时断裂该出线的中性线,若总掩护器能没事了投运,则证实妨碍出在被掩护的路线上;若总掩护器不克不及没事了投运,则证实妨碍出在掩护器自己,此时应检查修理或者改换残剩电流动作总掩护器空载电流的效用是成立事情磁力场,又称励磁电流当变压器二次侧开路,在一次侧加电压u1e 时,一次侧要孕育发生电流 io-空载电
15、流凡是 zm? z1,则 z1可以纰漏 因为装备倒换至另外一母线或者母线上的电压互感器停电,继电掩护及不佣人的劳力装配的电压回路需要转换由另外一电压互感器给电时,应注重勿使继电掩护及不佣人的劳力装配因掉去电压而误动作制止电压回路接触不良和路程经过过程电压互感器二次向不带电母线反充电,而导致的电压回路熔断器熔断, 造成继电掩护误动等环境的浮现2.1 判断是掩护器自身照旧被掩护的路线妨碍 调解其电压差,最大许可电压差为20%, 特殊环境下,环网平列最大电压差不该跨越30%沈鼓集团新厂区中央变电所设置3台主变, 容积为20000kva,此中2#和3#主变平列运行供30000kw 机电试车2#主变 u
16、k2%=8.76%,3#主变 uk3%=8.67%按照(31)式可患上:3.1 直流节制熔断器( 即保险) 的操作更新变压器绝对是会带来有功电量和无功电量的节电但要增长投资,这搭也存在1个收受接管年限的不懂的题目变压器不是损坏后才更新,而是老化到一定程度,还要有一定剩值时就能够更新变压器厂家对各类差别型式、差别容积的变压器的施用生存的年限都有划定,通常是20年施用单元按这一划定年限提出取患上装备折旧费,并举行变压器更新5 竣事语-负载系数1.1 符合空载变压器孕育发生操作电流通过压的提防办法每台变压器都存在有功功率的空载损掉和短路损掉,及无功功率的空载耗损和定额负载耗损因变压器的容积、电压等级、铁芯材质差别,以是上面所说的参量各不不异是以变压器经济运行就是选择参量好的变压器和最佳组合参量的变压器的运行体式格局运行sl=nse (pi0甲
