页数：19页文件大小：133.9 KB来源： 发电厂电气组成ppt课件
本课件讲解电力变压器的运行：区分额定容量与负荷能力，分析发热特点、绝缘老化规律与相对老化率，给出正常过负荷与事故过负荷的确定原则；随后说明并列运行的理想条件与变比不等、组别不同时的负荷分配。
第8章电力变压器的运行
8.1电力变压器的负荷能力
一、额定容量和负荷能力的基本概念二、变压器发热时的特点三、变压器的绝缘老化四、变压器的正常过负荷能力五、变压器的事故过负荷主要内容
一、变压器额定容量和负荷能力的基本概念4变压器的额定容量（即铭牌容量）是指在规定的环境温度下，变压器能获得经济而合理的效率和具有正常的预期寿命（约20～30年）时所允许长期连续运行的容量。变压器的负荷能力系指在短时间内所能输出的功率，在一定条件下，它可能超过额定容量。负荷能力的大小和持续时间决定于：
为保证变压器的安全和正常的预期寿命，国际电工标准（IEC）规定了变压器过负荷运行时不要超过表12-1的限值。一、变压器额定容量和负荷能力的基本概念
二、变压器发热时的特点1发热元件如铁芯、高、低压绕组等所产生的热量都传递给油，其发热过程是独立的，只与其本身的损耗有关。2在散热过程中，引起的各部分温度差别很大。沿变压器的高度方向，绕组的温度最高，最大热点大约在高度方向的70%～75%处；
沿截面方向（径向），温度最高处位于线圈厚度的1/3处。3变压器主要有两个散热区段。一段是热量由绕组和铁芯表面以对流方式传递到变压器油中，这部分约占总温升的20%～30%；另一段是热量由油箱壁以对流方式和辐射方式扩散到周围空气中，这部分约占总温升的60%～70%。
三、变压器的绝缘老化变压器的绝缘老化是指绝缘受热或其他物理、化学作用而逐渐失去其机械强度和电气强度的现象。其主要原因是温度、湿度、氧气以及油中劣化产物的影响，其中高温是促成绝缘老化的直接原因。
在实际运行中，绝缘介质的工作温度越高，氧化作用及其他化学反应进行得越快，引起机械强度及电气强度丧失得就越快，即绝缘老化速度越快，变压器的使用寿命也越短。在80～140℃的范围内基本按指数变化。
变压器正常运行时，日负荷曲线的负荷率大多小于1。根据等值老化原则，只要使变压器在过负荷期间所多损耗的寿命和在欠负荷期间所少损耗的寿命能相互补偿，则仍可获得规定的使用年限。变压器的正常过负荷能力就是以不牺牲其正常寿命为原则而制定的。
即在整个时间间隔内，只要做到变压器绝缘老化率小于或等于1即可，且满足以下条件：1过负荷期间，绕组最热点的温度不得超过140℃，上层油温不得超过95℃；2变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的50%。
在某些情况下，若选择的变压器额定容量小于它的最大负荷时，往往必须判断该变压器的过负荷能力是否在其正常过负荷能力的允许范围以内。这时，可根据实际负荷曲线和变压器的数据，来计算变压器绝缘的老化率λ，如果λ<
1，说明过负荷在允许范围以内，否则，应重新选择较大容量的变压器。为简化计算，国际电工委员会（IEC）根据上述原则，制定了各种类型变压器（自然油循环和强迫油循环）的正常允许过负荷曲线，如图12-1所示。
五、变压器的事故过负荷当系统发生故障时，首要任务是设法保证不间断供电，而变压器绝缘的老化加速则是次要的，事故过负荷是以牺牲变压器的寿命为代价的。绝缘老化率允许比正常过负荷时高得多。
事故过负荷也称急救负荷，是在较短的时间内，让变压器多带一些负荷，以作急用。为保证可靠性，在确定变压器事故过负荷的允许值时，一般事故过负荷时绕组最热点的温度也不得超过140℃，负荷电流不得超过额定值两倍。
事故过负荷允许值和允许时间由制造厂规定，或参考表12-3。
8.2电力变压器的并列运行
一、变压器并列运行的优点二、变压器并列运行的条件三、变比不同的变压器并列运行四、短路电压不同的变压器并列运行五、绕组连接组别不同的变压器并列运行13主要内容
一、变压器并列运行的优点14在发电厂和变电所中，通常将两台或数台变压器并列运行，并列运行与一台大容量变压器单独运行相比优点有：1提高供电可靠性，当一台退出运行时，其他变压器仍可照常供电。
2提高运行经济性，在低负荷时，可停运部分变压器，从而减少能量损耗，提高系统的运行效率，并改善系统的功率因数，保证经济运行。3减小备用容量，为了保证供电，必需设置备用容量，变压器并列运用可使单台变压器容量较小，从而做到减小备用容量。
变压器并列运行时，通常希望它们之间无平衡电流；负荷分配与额定容量成正比，与短路阻抗成反比；负荷电流的相位相互一致。要做到上述几点，并列运行的变压器就必须满足以下条件：1具有相等的一、二次电压，即变比相等；
2额定短路电压相等；3绕组连接组别相同，即要求极性相同，相位相同。上述三个条件中，第一条和第二条往往不可能做到绝对相等，一般规定变比的偏差不得超过±0.5%，额定短路电压的偏差不得超过±10%。
二、变压器并列运行的条件
三、变比不同的变压器并列运行因变比不同，变压器二次侧的电动势不相等，并在变压器二次绕组和一次绕组的闭合回路中产生平衡电流。当变压器有负荷时，平衡电流叠加在负荷电流上。这时一台变压器的负荷减轻，另一台变压器的负荷则加重。
所以变比不同的变压器并列运行时，有可能产生过负荷现象，如果增大后的负荷超过其额定负荷时，则必须校验其过负荷能力是否在允许范围内。
四、短路电压不同的变压器并列运行17当数台变压器并列运行时，如果短路阻抗不同，负荷并不按其额定容量成比例分配。负荷分配与短路阻抗的大小成反比，短路阻抗小的变压器承担的负荷比例大，容易出现过负荷。
如果改变变比，使短路阻抗大的变压器的二次电动势抬高，则可减少过负荷。这是因为对于短路阻抗较小的变压器，平衡电流可以减轻其过负荷（因为平衡电流的方向与负荷电流的方向相位相反），而对于短路阻抗较大的变压器，平衡电流可以使其负荷增加。
绕组连接组别不同的变压器并列运行时，同名相电压间出现位移角，其大小等于连接组号NⅠ与NⅡ之差乘以30°，即φ=（NⅠ-NⅡ）×30o当并列运行变压器的容量和短路电压都相同，其绕组连接组别不同，相角差φ=30°，短路电压标幺值u*d=0.055时，则变压器间的平衡电流为ⅠP=4.7ⅠN。
因此，变压器是不允许长期在同名相电压间存在位移角的情况下并列运行的。一般情况下，需采用将各相易名、始端与末端对换等方法，将变压器的连接组别化为同一连接组别后，才能并列运行。四、短路电压不同的变压器并列运行
1.什么是变压器的额定容量？什么是变压器的负荷能力？2.变压器的发热有什么特点？3.变压器的正常过负荷能力是根据什么原则制定的？4.变压器的并列运行有什么优点？5.变压器并列运行的条件是什么？不满足这些条件时可以并列运行吗？19思考题与习题：
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