Sobrecarga admisible de transformadores.

En funcionamiento de transformadores de potencia es necesario sobrecargarlos en ciertos momentos del día, para que debido a la subcarga en otros momentos, el desgaste diario del aislamiento del devanado por sobrecalentamiento no sea superior al desgaste que corresponde al modo nominal de operación del transformador , porque el cambio de temperatura del aislamiento de 6 °C da como resultado un doble cambio en su vida útil.

La duración t de la sobrecarga sistemática admisible diaria del transformador, calculada por el coeficiente de exceso de carga K2, depende del coeficiente de carga inicial K1 del transformador, de su potencia nominal Snom, del sistema de refrigeración, de la constante de tiempo de calentamiento y de la temperatura equivalente del aire de refrigeración correspondiente a un período dado del año.

Los coeficientes K1 y K2 están determinados por las relaciones de las corrientes inicial y máxima equivalentes respectivamente a la corriente nominal del transformador, y los valores equivalentes se entienden como sus valores cuadráticos medios antes del comienzo de la mayor carga y para el período de su máximo.

Los gráficos de capacidad de carga de los transformadores DA CE2 (K1) correspondientes a sobrecargas sistemáticas de diferente duración T (Fig. 1), permiten un estado inicial dado del transformador, caracterizado por el coeficiente K1 determinado por el programa de carga diario Az(T) 10 horas antes del comienzo de su máximo y una duración dada t de sobrecarga sistemática, encuentre el factor de sobrecarga permisible K2 para el período de carga máxima del transformador.

Arroz. 1. Gráficos de la capacidad de carga de transformadores trifásicos de potencia nominal hasta 1000 kVA con circulación natural de aire y aceite y un tiempo de calentamiento constante de 2,5 h a una temperatura del aire de refrigeración equivalente a 20 °C.

Temperatura equivalente del aire de refrigeración: su temperatura constante a la que se produce el mismo desgaste en el aislamiento de los devanados de un transformador que lleva una carga constante que con la temperatura variable del aire existente. Con una carga prácticamente sin cambios y la ausencia de fluctuaciones diarias y estacionales sistemáticas, la temperatura equivalente del aire de enfriamiento se supone igual a 20 ° C.

Si la curva de carga media máxima I(t) menos en verano potencia nominal del transformador, luego, en los meses de invierno, se permite una sobrecarga adicional del 1% del transformador por cada porcentaje de subcarga en el verano, pero no más del 15%, y la carga total no debe ser más del 150% de la nominal.

En caso de emergencia, permita la sobrecarga a corto plazo de los transformadores por encima de la nominal, que se acompaña de un mayor desgaste del aislamiento del devanado y una disminución de la vida útil de los transformadores (ver tabla).

Sobrecargas admisibles a corto plazo de transformadores en modo de emergencia

Transformadores

Sobrecarga seca llena de aceite de corriente superior,% de duración de la sobrecarga del transformador, mínimo 60 5 200 1,5

Tales sobrecargas son permisibles para todos los sistemas de enfriamiento, independientemente del modo anterior, la temperatura del aire de enfriamiento y la ubicación de los transformadores, siempre que la temperatura del aceite en las capas superiores no exceda los 115 ° C. Además, para aceite- transformadores llenos que funcionan con un factor de carga inicial K1 <0,93, se permite una sobrecarga del 40% por encima de la corriente nominal durante no más de 5 días para un tiempo máximo de carga de una duración total de no más de 6 horas por día, con todas las medidas tomadas para mejorar la refrigeración del transformador...

En una subestación de carga variable con varios transformadores, es necesario preparar un programa para encender y apagar los transformadores que operan en paralelo para lograr modos económicos de su operación.

En condiciones reales, es necesario desviarse un poco del modo de diseño para que el número de maniobras operativas de cada transformador no exceda de diez durante el día, es decir no es necesario apagar los transformadores por menos de 2-3 horas.

En operación en paralelo de transformadores la carga total de la subestación transformadora debe proporcionar carga suficiente para cada uno de ellos, a juzgar por las lecturas de los respectivos amperímetros, cuya instalación es obligatoria para transformadores de potencia nominal igual o superior a 1000 kVA.

Los transformadores modernos que operan a alta inducción magnética no deben operar con un aumento significativo en el voltaje primario, ya que esto va acompañado de un aumento en las pérdidas de energía eléctrica para calentar los circuitos magnéticos. Se permite un aumento continuo de la tensión primaria cuando el transformador está cargado, que no exceda el nominal, hasta el 5% de la tensión de esta rama, y ​​cuando está cargado al 25% de la potencia nominal - hasta 10 %, que puede ser tolerado incluso bajo carga, que no exceda la duración nominal de hasta 6 horas por día.

El grado de irregularidad de la carga en las fases del transformador no debe exceder el 20%. Se define como:

Kn = (Azlyulka — AzSr. / Azcf) x 100,

donde, Azmax es la corriente de la fase sobrecargada en el momento de mayor carga del transformador, AzCr. — la corriente media de las tres fases del transformador al mismo tiempo.