Sobrecarga admissível de transformadores

No operação de transformadores de potência é necessário sobrecarregá-los em determinados horários do dia, para que, devido à subcarga em outros horários, o desgaste diário do isolamento do enrolamento por superaquecimento não seja superior ao desgaste correspondente ao modo nominal de operação do transformador , porque a mudança de temperatura do isolamento em 6 °C resulta em uma dupla mudança em sua vida útil.

Duração t sobrecarga sistemática diária admissível do transformador, calculada pelo coeficiente de excesso de carga K2, depende do coeficiente de carga inicial do transformador K1, sua potência nominal Snom, sistema de resfriamento, constante de tempo de aquecimento e temperatura equivalente do ar de resfriamento correspondente a um determinado período do ano.

Os coeficientes K1 e K2 são determinados pelas razões das correntes equivalente inicial e máxima, respectivamente, para a corrente nominal do transformador, e os valores equivalentes são entendidos como seus valores quadráticos médios antes do início da maior carga e para o período de seu máximo.

Os gráficos de capacidade de carga dos transformadores DA CE2 (K1) correspondentes a diferentes durações T de sobrecarga sistemática (Fig. 1), permitem um determinado estado inicial do transformador, caracterizado pelo coeficiente K1 determinado pelo esquema de carga diário Az(T) 10 horas antes do início de seu máximo e uma dada duração t de sobrecarga sistemática, encontre o fator de sobrecarga admissível K2 para o período de carga máxima do transformador.

Arroz. 1. Gráficos da capacidade de carga de transformadores trifásicos com potência nominal de até 1000 kVA com circulação natural de ar e óleo e tempo de aquecimento constante de 2,5 h a uma temperatura equivalente do ar de resfriamento de 20 ° C.

Temperatura do ar de resfriamento equivalente - sua temperatura constante na qual há o mesmo desgaste no isolamento dos enrolamentos de um transformador carregando uma carga constante como na temperatura do ar variável existente. Com uma carga praticamente inalterada e a ausência de flutuações diárias e sazonais sistemáticas, a temperatura equivalente do ar de resfriamento é considerada igual a 20 ° C.

Se a curva de carga média máxima I(t) for menor no verão potência nominal do transformador, então nos meses de inverno é permitida uma sobrecarga adicional de 1% do transformador para cada porcentagem da subcarga no verão, mas não mais que 15%, e a carga total não deve ser superior a 150% da nominal.

Em caso de emergência, permitir sobrecarga de curto prazo dos transformadores acima do nominal, o que é acompanhado por aumento do desgaste do isolamento do enrolamento e diminuição da vida útil dos transformadores (consulte a tabela).

Sobrecargas de curto prazo permitidas de transformadores em modos de emergência

Transformadores

sobrecarga seca cheia de óleo de corrente superestimada,% duração da sobrecarga do transformador, mín. 60 5 200 1,5

Tais sobrecargas são permitidas para todos os sistemas de resfriamento, independentemente do modo anterior, da temperatura do ar de resfriamento e da localização dos transformadores, desde que a temperatura do óleo nas camadas superiores não exceda 115 ° C. Além disso, para óleo- transformadores cheios operando com fator de carga inicial K1 <0,93, uma sobrecarga de 40% acima da corrente nominal é permitida por não mais que 5 dias para um tempo máximo de carga com duração total não superior a 6 horas por dia, com todas as medidas tomadas para melhorar o resfriamento no transformador...

Em uma carga variável de uma subestação com vários transformadores, é necessário preparar um cronograma para ligar e desligar transformadores operando em paralelo, a fim de obter modos econômicos de operação.

Em condições reais, é necessário desviar um pouco do modo de projeto para que o número de manobras de operação de cada transformador não exceda dez durante o dia, ou seja, não é necessário desligar os transformadores por menos de 2-3 horas.

No operação em paralelo de transformadores a carga total da subestação transformadora deve fornecer carga suficiente para cada uma delas, a julgar pelas leituras dos respectivos amperímetros, cuja instalação é obrigatória para transformadores com potência nominal igual ou superior a 1000 kVA.

Os transformadores modernos operando em alta indução magnética não devem operar com aumento significativo da tensão primária, pois isso é acompanhado de aumento das perdas de energia elétrica para aquecimento dos circuitos magnéticos. Um aumento contínuo da tensão primária quando o transformador está carregado, que não excede a nominal, é permitido até 5% da tensão deste ramal e quando carregado a 25% da potência nominal - até 10 %, que pode ser tolerado mesmo sob carga, que não excede a duração nominal de até 6 horas por dia.

O grau de irregularidade da carga nas fases do transformador não deve ultrapassar 20%. É definido como:

Kn = (Azlyulka — AzSr. / Azcf) x 100,

onde, Azmax é a corrente da fase sobrecarregada no momento de maior carga do transformador, AzCr. — a corrente média das três fases do transformador ao mesmo tempo.