设 计 手 册油 浸 电 力 变 压 器温 升 计 算 版次日期签字 旧底图总号 底图总号 日期 签字 油 浸 电 力 变 压 器温 升 计 算共 页第 页0201目 录1概述 SB1-007.7第 1 页1.1热的传导过程SB1-007.7第 1 页1.2温升限值 SB1-007.7第 2 页1.2.1连续额定容量下的正常温升限值SB1-007.7第 2 页1.2.2在特殊使用条件下对温升修正的要求SB1-007.7第 2 页1.2.2.1正常使用条件SB1-007.7第 2 页1.2.2.2安装场所的特殊环境温度下对温升的修正SB1-007.7第 2 页1.2.2.3安装场所为高海拔时对温升的修正SB1-007.7第 3 页2层式绕组的温差计算SB1-007.7第 3 页2.1层式绕组的散热面(S q c)计算SB1-007.7第 3 页2.2层式绕组的热负载(q q c)计算SB1-007.7第 3 页2.3层式绕组的温差(τq c)计算SB1-007.7第 4 页2.4层式绕组的温升(θqc)计算SB1-007.7第 4 页3 饼式绕组的温升计算SB1-007.7第 4 页3.1 饼式绕组的散热面(S q b)计算SB1-007.7第 4 页3.1.1饼式绕组的轴向散热面(S q bz)计算SB1-007.7第 4 页3.1.2 饼式绕组的横向散热面(S q b h)计算SB1-007.7第 5 页3.2 饼式绕组的热负载(q q b)计算SB1-007.7第 5 页3.3 饼式绕组的温差(τq b)计算SB1-007.7第 5 页3.3.1高功能饼式绕组的温差(τq g)计算SB1-007.7第 5 页3.3.2普通饼式绕组的温差(τq b)计算SB1-007.7第 6 页3.4 饼式绕组的温升(θq b)计算SB1-007.7第 7 页4油温升计算SB1-007.7第 8 页4.1箱壁几何面积(S b)计算SB1-007.7第 8 页4.2箱盖几何面积(S g)计算SB1-007.7第 9 页4.3油箱有效散热面(S yx)计算SB1-007.7第 9 页4.3.1平滑油箱有效散热面(S yx)计算SB1-007.7第 9 页4.3.2管式油箱有效散热面(S yx)计算SB1-007.7第10 页4.3.3 管式散热器油箱有效散热面(S yx)计算SB1-007.7第12 页4.3.4 片式散热器油箱有效散热面(S yx)计算SB1-007.7第14 页 版次日期签字 旧底图总号 底图总号 日期 签字 油 浸 电 力 变 压 器温 升 计 算共 页第 页0202目 录4.4油平均温升计算SB1-007.7第19 页4.4.1油箱的热负载(q yx)计算SB1-007.7第19 页4.4.2油平均温升(θy)计算SB1-007.7第19 页4.5顶层油温升计算SB1-007.7第19 页5 强油冷却饼式绕组的温升计算SB1-007.7第21 页5.1强油导向冷却方式的特点SB1-007.7第21 页5.1.1线饼温度分布SB1-007.7第21 页5.1.2横向油道高度的影响SB1-007.7第21 页5.1.3纵向油道宽度的影响SB1-007.7第21 页5.1.4线饼数的影响SB1-007.7第21 页5.1.5挡油隔板漏油的影响SB1-007.7第21 页5.1.6流量的影响SB1-007.7第21 页5.2强油冷却饼式绕组的热负载(q q p )计算SB1-007.7第22 页5.3 强油冷却饼式绕组的温差(τq p )计算SB1-007.7第23 页5.4强油冷却饼式绕组的温升(θq p)计算SB1-007.7第23 页5.5强油风冷变压器本体的油阻力(ΔH T)计算SB1-007.7第23 页5.5.1油管路的油阻力(ΔHg)计算SB1-007.7第23 页5.5.1.1油管路的摩擦油阻力(ΔH M)计算SB1-007.7第23 页5.5.1.2油管路特殊部位的形状油阻力(ΔH X)计算SB1-007.7第24 页5.5.1.3油管路的油阻力(ΔH g)计算SB1-007.7第25 页5.5.2线圈内部的油阻力(ΔHq)确定SB1-007.7第26 页5.5.2.1线圈内部的摩擦油阻力(ΔH q m)计算SB1-007.7第26 页5.5.2.2线圈内部特殊部位的形状油阻力(ΔH qT)计算SB1-007.7第27 页5.5.2.3线圈内部的油阻力(ΔHq)计算SB1-007.7第27 页5.5.3 额定油流量(Q r)下的变压器本体的油阻力(ΔH T r)计算SB1-007.7第27 页5.6强油风冷的实际油流量(Q)计算SB1-007.7第28 页5.6.1冷却回路的总油阻力(ΔH Z)计算SB1-007.7第28 页5.6.2强油风冷的实际油流量(Q)计算SB1-007.7第28 页5.7强油风冷冷却器的冷却容量(P FP)计算SB1-007.7第29 页5.7.1强油风冷油平均温升(θ’yp)的初步确定SB1-007.7第29 页5.7.2单台冷却器的冷却容量(P ’FP)的初步确定SB1-007.7第29 页5.7.3风冷却器工作的数量(NFP)确定SB1-007.7第29 页5.7.4强油风冷却器单台实际冷却容量(P FP)计算SB1-007.7第30 页5.8强油风冷油平均温升(θyP)计算SB1-007.7第30 页5.9强油风冷冷却器的技术数据SB1-007.7第31 页5.10强油水冷冷却器工作的数量(N SP)确定SB1-007.7第38 页资 料 来 源编 制校 核标 审提出部门审 定标记处数更改文件号签 字日 期实施日期批 准 会签 描图 卷 号 旧底图总号 底图总号 日期签字设 计 手 册油 浸 电 力 变 压 器温 升 计 算代替共 页第 1 页391 概述1.1 热的传导过程 变压器运行时,绕组、铁心、钢铁结构件中均要产生损耗,这些损耗将转变为热量发散到周围介质中,从而引起变压器发热和温度升高。
当绕组和铁心所产生的热量将全部散发到周围介质中,达到稳定状态(温度不再继续升高)此种状态称为热平衡状态在热平衡状态下,“热流”所经过的路径是相当复杂的,在油浸变压器中一般有: 1)绕组和铁心在运行的初始阶段,温度上升很快,绕组和铁心所产生的热量,将由它们内部最热点藉传导方式传到与油接触的外面如图7.1 所示对于自冷式变压器来说,线圈内部最热点温升比线圈平均温升,一般要高出13K左右图7.1 沿线圈辐向方向的温差分布(箭头表示传热方向)a) 层式线圈两面散热c) 饼式线圈四面散热b) 层式线圈一面散热BqBqBq 2) 当绕组和铁心内部的热量传到表面后,它们的表面温度与周围介质(油)产生温差,通过对流作用将部分热量传给附近的油,从而使油温逐渐上升线圈对油的平均温差一般在20 K~30 K左右 3) 当绕组和铁心附近的油温升高后,由于油的对流作用,热油向上流动,冷却后的向下流动,重新流入线圈,形成闭合的对流路线,从而使油箱中的油温升高对于自冷式变压器来说,一般上层油温比平均油温高20%左右 4 ) 当热油碰到箱壁或油管壁时,将部分热量传给它们,使油温下降而箱壁或油管壁温度升高,其热量从壁的内侧传导到外侧(壁的内外侧温差一般不超过 3 K左右),它与周围的介质(空气)也产生温差,借助于对流和辐射作用,将热量散发到空气中。
综上所述,将绕组和铁心损耗所产生的热量散发到变压器外面的空气中,要经过许多部分,热流每通过一个部分均要产生温差,而温差的大小与损耗和介质的物理特性有关变压器的温升计算,就是要计算各部分的温差和温升,即绕组对油的温差、绕组对空气的平均温升、油对空气的平均温升及顶层油温升而铁心对油的温差和铁心对空气的平均温升计算,详见铁心计算 SB1—007.1 。