СТАНДАРТ мэк

ПУБЛИКАЦИЯ 905

Издание первое 1987

РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

1990

СТАНДАРТ МЭК

ПУБЛИКАЦИЯ 905

Издание первое 1987

РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

1990

Советскому комитету МЭК предоставлено право издавать стандарты МЭК на русском языке.

Стандарты МЭК подготавливаются специализированными техническими комитетами, рассматриваются всеми    странами—членами МЭК и,

являясь выражением международного опыта в соответствующей области электротехники, отражают согласованную международную точку зрения.

Имеется в виду, что страны —члены МЭК должны стремиться к согласованию национальных стандартов со стандартами МЭК в максимальной степени, которая допускается условиями каждой страны.

Издание стандартов МЭК на русском языке преследует цель ознакомления с ними всех заинтересованных организаций, широких кругов советских специалистов и инженерно-технической общественности и использования их требований при разработке отечественных нормативно-технических документов (НТД) или применения их непосредственно в качестве отечественных НТД.

ПЕРЕСМОТР НАСТОЯЩЕГО СТАНДАРТА

Стандарты МЭК постоянно пересматриваются Международной электротехнической комиссией, что позволяет отражать современное состояние техники.

Информацию о пересмотре, издании пересмотренных стандартов МЭК и изменениях к ним можно получить в национальных комитетах МЭК и из следующих источников:

бюллетеня МЭК (издается ежеквартально); отчета о деятельности МЭК (издается ежегодно); каталога публикаций МЭК (издается ежегодно).

ТЕРМИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

Общетехнические термины приведены в Публикации МЭК 50 «Международный электротехнический словарь» (МЭС), издаваемой в виде отдельных глав, каждая, из которых относится к определенной области электротехники. Общий алфавитный указатель издан отдельной книгой. Подробную информацию о МЭС можно получить по специальному запросу.

Термины и определения, используемые в настоящем стандарте, либо взяты из МЭС, либо установлены настоящим стандартом.

ГРАФИЧЕСКИЕ И БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Общие графические, буквенные обозначения и другие символы, принятые МЭК, содержатся в следующих Публикациях МЭК:

27 «Буквенные обозначения, применяемые в электротехнике»;

617 «Графические обозначения для схем».

Символы и обозначения, используемые в настоящем стандарте, взяты из Публикаций МЭК 27 или МЭК 61*7, либо специально одобрены для применения в настоящем стандарте.

3

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

Введение

1.    Область распространения

2.    Назначение

3.    Условные обозначения

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

4.    Основа руководства

5.    Базовый алгоритм расчета «сокращения срока службы»

6.    Ограничения

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

7.    Основа для построения графиков нагрузки

8.    Выбор соответствующего графика нагрузки, примеры

4

МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ

РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

ПРЕДИСЛОВИЕ

1.    Официальные решения или соглашения МЭК по техническим вопросам, изготовленные техническими комитетами, в которых представлены все заинтересованные национальные комитеты, выражают с максимальном точностью международную согласованную точку зерения по рассматриваемым вопросам.

2.    Эти решения в виде международных стандартов принимают все национальные комитеты.

3.    В целях содействия международной унификации МЭК выражает пожелание, чтобы все национальные комитеты приняли настоящий стандарт МЭК за основу при разработке своих национальных стандартов, насколько это позволяют условия каждой страны. Любое расхождение со стандартами МЭК должно быть четко указано в соответствующих национальных стандартах.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий стандарт разработан Техническим комитетом МЭК 14 «Силовые трансформаторы».

Текст настоящего стандарта подготовлен по следующим документам:

Правило шести мссянен	Отчет о голосовании
14 (Центральное бюро) 60	14 (Центральное бюро) 63

Более подробная информация о голосовании, результатом которого явилось утверждение настоящего руководства, содержится в отчете о голосовании, 14 (Центральное бюро) 63.

В настоящем стандарте приведены ссылки на следующие Публикации МЭК:

76—1 (1976) «Силовые трансформаторы. Часть 1. Общие по-ложения»;

726 (1982) «Силовые сухие трансформаторы».

5

РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ СУХИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

1.    Область распространения

Настоящее руководство распространяется на сухие трансформаторы с естественным воздушным охлаждением, соответствующие Публикации МЭК 726, условия работы которых ограничены требованиями, приведенными в п. 6. Рассматривается шесть различных изоляционных систем соответственно их предельной температуре.

Рекомендации по режимам нагрузки из-за наличия многочисленных сочетаний различных систем изоляции и конструктивных исполнений могут быть только общего порядка. Поэтому руководство состоит из двух частей:

первая часть устанавливает метод расчета режимов нагрузки по значениям параметров, полученным при проведении типовых испытаний образцов отдельных конструкций и/или изоляционных систем, и не содержит рекомендаций по режимам нагрузки. Расчеты приведены в виде алгоритмов, по которым могут быть составлены программы машинного расчета;

во второй части для построения графиков нагрузки установлены постоянные значения различных параметров, за исключением допустимых пределов температуры изоляции (табл. 1) и температуры наружного охлаждающего воздуха, независимо от изоляционной системы или конструктивного исполнения.

Руководство определяет способ работы сухих трансформаторов без превышения допустимых пределов термического износа изоляции. Допустимые пределы износа изоляции — это износ изоляции при номинальных условиях эксплуатации сухого трансформатора и номинальной температуре наружного охлаждающего воздуха.

2.    Назначение

Назначение настоящего руководства — дать возможность рассчитать допустимую нагрузку, установить ее нормы для некоторых определенных режимов в зависимости от номинального тока н помочь потребителям в выборе номинальной мощности вновь устанавливаемых трансформаторов.

6

Начальную температуру наружного охлаждающего воздуха следует принимать равной 20°С. Руководство разработано для этой температуры, а также для температуры наружного охлаждающего воздуха, равной 10 и 30 °С. Допускаются отклонения от этих температур при условии, что сокращение нормированного срока службы, вызванное эксплуатацией трансформатора при более высокой температуре наружного охлаждающего воздуха, будет компенсировано сокращением срока службы ниже нормального при более низкой температуре наружного охлаждающего воздуха.

Практически непрерывная продолжительная нагрузка при полном значении номинального тока не встречается и в настоящем руководстве приведены требования к периодическим суточным графикам нагрузки с учетом сезонных изменений температуры окружающей среды. Суточные сокращения срока службы, обусловленные тепловыми воздействиями, приравнивают к нормальному суточному сокращению срока службы сухого трансформатора, эксплуатируемого при номинальных напряжении, токе и температуре охлаждающего воздуха 20 °С.

На графиках рис. 5 (1)—5 (12) указана допустимая нагрузка током, которая приводит к нормальному суточному сокращению срока службы, для температуры изоляционной системы обмотки, равной 105, 120, 130, 155, 180, 220°С и следующих условий эксплуатации:

a)    постоянная нагрузка при различной температуре наружного охлаждающего воздуха;

b)    систематическая нагрузка при различной температуре наружного охлаждающего воздуха.

Примечание. Предполагается, что трансформатор как следует вентилируется и дополнительные нагрузочные потери не влияют заметно на температуру охлаждающего воздуха.

3. Условные обозначения

В настоящем руководстве использованы следующие условные обозначения:

а — подстрочный индекс, обозначающий «окружающую среду* (наружный охлаждающий воздух);

с — подстрочный индекс, обозначающий «наиболее нагретую точку обмотки» при номинальном токе и номинальной температуре наружного охлаждающего воздуха;

сс — подстрочный индекс, обозначающий «наиболее нагретую точку обмотки» при максимально допустимых режимах нагрузки, установленных в руководстве;

d — подстрочный индекс, обозначающий удвоение сокращения срока службы;

е — подстрочный индекс, обозначающий конечное «среднее значение температуры обмотки» для любой нагрузки;

7

i—подстрочный индекс, обозначающий начальное «среднее значение температуры обмотки» для любой нагрузки;

/ — целое число, обозначающее порядковый номер дня года (от 1 до 365);

К...Kn —ток нагрузки в долях номинального тока; т — подстрочный индекс, обозначающий максимальное «среднее значение температуры обмотки» (таким образом, для постоянного режима нагрузки при номинальном токе принято Дв_тг = -~Д0_С /Z, а для кратковременного режима при токе выше номинального, который приводит к ускоренному по сравнению с нормальным сокращению срока службы в течение этого периода, принято Д0_т = Д0_сс /Z;

п — подстрочный индекс, обозначающий какой-либо один период суточного цикла нагрузки;

q — показатель степени /С, влияющий на изменение среднего значения превышения температуры в зависимости от тока нагрузки;

г— подстрочный индекс, обозначающий номинальное значение; 1 — время;

t_b—продолжительность заданного тока нагрузки К\ {t_b>24—

—t_P). ч;

t_p —максимально допустимая продолжительность заданного тока нагрузки /С₂, ч;

/|,    —продолжительность каждого режима наг

рузки;

w — подстрочный индекс, обозначающий обмотку; wh—подстрочный индекс, обозначающий «наиболее нагретую точку обмотки»;

А — амплитуда годового изменения среднесуточной температуры охлаждающей среды (предполагается синусоидальное изменение) ;

В — амплитуда суточного изменения температуры охлаждающей среды (предполагается синусоидальное изменение);

/ — ток нагрузки, А (любое значение);

/_г —номинальный ток;

k — подстрочный индекс, обозначающий какой-нибудь отдельный период нагрузки, предшествующий началу периода нагрузки,, для которого производится вычисление;

L — сокращение срока службы, ч;

L_an —расчетный годовой износ;

L_r —относительная скорость износа;

N — количество различных ежедневных периодов нагрузки;

Т— сумма отдельных периодов нагрузки t_kt предшествующих началу периода нагрузки /_я, для которого производится вычисление;

в

1 — отношение превышения температуры наиболее нагретой точки к превышению средней температуры обмотки (см. также пояснения к подстрочному индексу т)\

а — произвольная переменная, используемая при определении степени относительного сокращения срока службы;

А0 —превышение температуры. К;

е — коэффициент точности определения температуры наиболее нагретой точки в начале 24-часового периода;

0 — температура, °С;

0_Л</— среднесуточная температура охлаждающей среды;

6_ау —среднегодовая температура охлаждающей среды; т — тепловая постоянная времени обмоток при номинальном токе, ч.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

4. Основа руководства

4.1.    Вводная часть

Срок службы сухого трансформатора зависит от термического износа изоляции. Опыт показывает, что нормальный срок службы составляет несколько десятков лет. Точно определить эту цифру не представляется возможным, так как даже для двух одинаковых трансформаторов она может быть различной, особенно из-за различных эксплуатационных факторов*.

Практически непрерывная продолжительная нагрузка при полном значении номинального тока нагрузки не встречается, поэтому следует учитывать различные эксплуатационные условия, а также вытекающие отсюда колебания в скорости термического износа изоляции трансформатора.

Таким образом, необходимо:

a)    определить предполагаемый «нормальный» срок службы в зависимости от номинального тока нагрузки и номинальной температуры наиболее нагретой точки изоляции обмотки;

b)    связать повышение температуры наиболее нагретой точки обмотки с увеличением скорости износа изоляции;

c)    определить метод расчета чистого влияния на термический износ изоляции изменения температуры наиболее нагретой точки обмотки, вызванного сменами периода нагрузки, тока нагрузки и температуры охлаждающей среды;

d)    сравнить чистое «сокращение срока службы», вызванное совокупностью различных факторов нагрузочного цикла, с нормальным сокращением срока службы. Отсюда для получения предполагаемого нормального срока службы трансформатора допускается подогнать какой-нибудь параметр нагрузочного цикла.

4.2.    Параметры, используемые при расчетах

4.2.1. Допустимые пределы температуры

9